30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án
LINK DOCS.GOOGLE: https://drive.google.com/file/d/0B-aanuOGvhweNERJcGZfcHdqbnM/view?usp=sharing
LINK DOCS.GOOGLE:
https://drive.google.com/file/d/0B-aanuOGvhweNERJcGZfcHdqbnM/view?usp=sharing
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN<br />
HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG<br />
TỈNH PHÚ THỌ<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
BÀI THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
( Đề này <strong>có</strong> 04 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1: (2 điểm)<br />
1. Tõ thùc nghiÖm, biÕt n¨ng lîng ion hãa thø nhÊt(I 1 ) cña Li = 5,390 eV.<br />
Qu¸ tr×nh Li - 2e → Li 2+ cã E = 81,009 eV.<br />
H·y tÝnh n¨ng lîng ion hãa I 2 vµ n¨ng lîng kÌm theo qu¸ tr×nh: Li - 3e →<br />
Li 3+ .<br />
2. Dựa vào cấu tạo phân tử, hãy giải thích:<br />
1. Phân tử khí CO <strong>có</strong> năng lượng liên kết lớn (<strong>10</strong>70 kJ.mol –1 ), lớn hơn cả năng<br />
lượng liên kết ba trong phân tử khí N 2 (924 kJ.mol –1 ).<br />
2. CO và N 2 <strong>có</strong> tính chất vật lí tương đối giống nhau, nhưng <strong>có</strong> những tính chất<br />
<strong>hóa</strong> <strong>học</strong> khác nhau (CO <strong>có</strong> tính khử mạnh hơn, <strong>có</strong> khả năng tạo phức cao hơn N 2 ).<br />
Câu 2: (2 điểm)<br />
Kim loại X tồn tại trong tự nhiên dưới dạng kho<strong>án</strong>g vật silicát và oxit. Oxit<br />
<strong>của</strong> X <strong>có</strong> cấu trúc lập phương với hằng số mạng a = 507nm, trong đó <strong>các</strong> ion kim<br />
loại nằm trong một mạng lập phương tâm diện, còn <strong>các</strong> ion O 2- chiếm tất cả <strong>các</strong> lỗ<br />
trống (hốc) tứ diện. Khối lượng riêng <strong>của</strong> oxit <strong>bằng</strong> 6,27 g/cm 3 .<br />
1. Vẽ cấu trúc tế bào đơn vị <strong>của</strong> mạng tinh thể <strong>của</strong> oxit.<br />
2. Xác định thành phần hợp thức <strong>của</strong> oxit và số oxi hoá <strong>của</strong> X trong oxit. Cho biết<br />
công thức hoá <strong>học</strong> <strong>của</strong> silicat tương ứng (giả <strong>thi</strong>ết X m (SiO 4 ) n ).<br />
3. Xác định khối lượng nguyên tử <strong>của</strong> X và gọi tên nguyên tố đó.<br />
Câu 3: (2 điểm)<br />
1. Trong một thí nghiệm, Ernest Rutherford quan sát một mẫu 88 Ra 226 <strong>có</strong> khối<br />
lượng 192 mg sau khi để 83 ngày. Số phân rã tạo ra bởi 1g Ra trong một giây là 4,6<br />
×<strong>10</strong> <strong>10</strong> phân rã.<br />
a) Hãy cho biết số phân rã quan sát được trong thí nghiệm <strong>của</strong> Rutherford.<br />
b) 226 Ra phân rã phát ra tia và tạo thành 214 Pb. Hãy tính số nguyên tử He<br />
được <strong>sinh</strong> ra trong thí nghiệm <strong>của</strong> Rutherford.<br />
2. U 238 tù ph©n r· liªn tôc thµnh mét ®ång vÞ bÒn cña ch×. Tæng céng cã 8 h¹t <br />
®îc phãng ra trong qu¸ tr×nh ®ã. H·y gii thÝch vµ viÕt ph¬ng tr×nh phn øng<br />
chung cña qu¸ tr×nh nµy.
Câu 4: (2 điểm)<br />
Amoni hidrosunfua là một chất không bền, dễ phân huỷ thành NH3 (k) và<br />
H2S (k). Cho biết:<br />
Hợp chất H0 (kJ/mol) S0 (J/K.mol)<br />
NH4HS (r) 156,9 <strong>11</strong>3,4<br />
NH3(k) 45.9 192,6<br />
H2S (k) 20,4 205,6<br />
a) Hãy tính H o 298 , S o 298 và G o 298 <strong>của</strong> phản ứng trên<br />
b) Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp tại 250C <strong>của</strong> phản ứng trên<br />
c) Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp tại 350C <strong>của</strong> phản ứng trên, giả <strong>thi</strong>ết H0 và S0<br />
không phụ thuộc nhiệt độ.<br />
d) Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào một bình trống 25,00 lit. Hãy tính áp suất<br />
toàn phần trong bình chứa nếu phản ứng phân huỷ đạt cân <strong>bằng</strong> tại 250C. Bỏ<br />
qua thể tích <strong>của</strong> NH4HS (r).<br />
Câu 5: (2 điểm)<br />
Khí NO kết hợp với hơi Br 2 tạo ra một khí duy nhất trong phân tử <strong>có</strong> 3<br />
nguyên tử.<br />
1. Viết phương trình phản ứng xảy ra.<br />
2. Biết phản ứng trên thu nhiệt, tại 25 o C <strong>có</strong> Kp = <strong>11</strong>6,6. Hãy tính Kp (ghi rõ đơn<br />
vị) tại 0 o C ; 50 o C. Giả <strong>thi</strong>ết rằng tỉ số giữa hai trị số hằng số cân <strong>bằng</strong> tại 0 o C với<br />
25 o C hay 25 o C với 50 o C <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 1,54.<br />
3. Xét tại 25 o C, cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong> đã được <strong>thi</strong>ết lập. Cân <strong>bằng</strong> đó sẽ chuyển dịch<br />
như thế nào? Nếu:<br />
a) Tăng lượng khí NO.<br />
b) Giảm lượng hơi Br 2 .<br />
c) Giảm nhiệt độ.<br />
d) Thêm khí N 2 vào hệ mà:<br />
Câu 6 : (2 điểm)<br />
- Thể tích bình phản ứng không đổi (V = const)<br />
- Áp suất chung <strong>của</strong> hệ không đổi (P = const).<br />
Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl 2 (<strong>10</strong> -3 M) và FeCl 3 (<strong>10</strong> -3 M). Cho<br />
dung dịch NaOH vào dung dịch A.<br />
a) Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao? Khi kết tủa thứ hai bắt đầu tách ra thì nồng độ<br />
ion kim loại thứ nhất còn lại trong dung dịch <strong>bằng</strong> bao nhiêu?
) Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg 2+ hoặc Fe 3+ ra khỏi dung dịch.<br />
Cho T Mg(OH) 2 = <strong>10</strong> –<strong>11</strong> ; T Fe(OH) 3 = <strong>10</strong> –39<br />
Câu 7: (2 điểm)<br />
1. Ăn mòn kim loại thường đi kèm với <strong>các</strong> phản ứng điện <strong>hóa</strong>. Tế bào điện <strong>hóa</strong> ứng<br />
với quá trình ăn mòn được biểu diễn như sau (t=25 o C):<br />
(-) Fe (r) │Fe 2+ (aq)║OH - (aq), O 2(k) │Pt (r) (+)<br />
Cho biết thế khử chuẩn ở 25 o C: E o (Fe 2+ /Fe) = -0,44V, E o (O 2 /OH - ) = 0,40V.<br />
1. Viết phản ứng xảy ra ở hai nửa pin và toàn <strong>bộ</strong> phản ứng.<br />
2. Tính E o <strong>của</strong> phản ứng ở 25 o C.<br />
3. Tính K <strong>của</strong> phản ứng.<br />
4. Tính E <strong>của</strong> phản ứng biết: [Fe 2+ ] = 0,015M; pH nửa pin p<strong>hải</strong> = 9,00<br />
p(O 2 ) = 0,700bar.<br />
2. Hoàn thành <strong>các</strong> phản ứng oxi <strong>hóa</strong> - khử sau, chỉ rõ sự oxi hoá, sự khử:<br />
a) Cl 2 + I 2 + OH - →<br />
b) NaClO + KI + H 2 O →<br />
c) F 2 + …… → OF 2 + …..+…….<br />
d) Na 2 SO 3 +……. → Na 2 S 2 O 3<br />
Câu 8: (2 điểm)<br />
Muối KClO 4 được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h điện phân dung dịch KClO 3 . Thực tế<br />
khi điện phân ở một điện cực, ngoài nửa phản ứng tạo ra sản phẩm chính là KClO 4<br />
còn <strong>đồng</strong> thời xẩy ra nửa phản ứng phụ tạo thành một khí không màu. Ở điện cực<br />
thứ hai chỉ xẩy ra nửa phản ứng tạo ra một khí duy nhất. Hiệu suất tạo thành sản<br />
phẩm chính chỉ đạt 60%.<br />
1. Viết ký hiệu <strong>của</strong> tế bào điện phân và <strong>các</strong> nửa phản ứng ở anot và catot.<br />
2. Tính điện lượng tiêu thụ và thể tích khí thoát ra ở điện cực (đo ở 25 0 C và 1atm)<br />
khi điều chế được 332,52g KClO 4 .<br />
Cho F = 96500; R = 0,082 atm.lít/mol.K; H = 1; O = 16; Cl = 35,5; K = 39<br />
Câu 9: (2 điểm)<br />
Cho 88,2 g hỗn hợp A gồm FeCO 3 , FeS 2 cùng lượng không khí (lấy dư <strong>10</strong>%<br />
so với lượng cần <strong>thi</strong>ết để đốt cháy hết A) vào bình kín dung tích không đổi. Nung<br />
bình một thời gian để xảy ra phản ứng, sau đó đưa bình về nhiệt độ trước khi nung,<br />
trong bình <strong>có</strong> khí B và chất rắn C (gồm Fe 2 O 3 , FeCO 3 , FeS 2 ). Khí B gây ra áp suất<br />
lớn hơn 1,45% so với áp suất khí trong bình đó trước khi nung. Hòa tan chất rắn C<br />
trong lượng dư H 2 SO 4 loãng, được khí D (đã làm khô); <strong>các</strong> chất còn lại trong bình<br />
cho tác dụng với lượng dư dung dịch KOH thu được chất rắn E. Để E ngoài không<br />
khí cho đến khi khối lượng không đổi, được chất rắn F. Biết rằng: Trong hỗn hợp<br />
A một muối <strong>có</strong> số mol gấp 1,5 lần số mol <strong>của</strong> muối còn lại; giả <strong>thi</strong>ết hai muối trong<br />
A <strong>có</strong> khả năng như nhau trong <strong>các</strong> phản ứng; không khí chứa 20% oxi và 80% nitơ<br />
về thể tích.
a) Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra.<br />
b) Tính phần trăm khối lượng <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất trong hỗn hợp F.<br />
c) Tính tỉ khối <strong>của</strong> khí D so với khí B.<br />
Câu <strong>10</strong>: (2 điểm)<br />
KhÝ CO g©y ®éc v× t¸c dông víi hemoglobin (Hb) cña m¸u theo ph¬ng tr×nh<br />
3 CO + 4 Hb Hb 4 (CO) 3<br />
Sè liÖu thùc nghiÖm t¹i 20 0 C vÒ ®éng häc phn øng nµy nh sau:<br />
Nång ®é (mol. l -1 ) Tèc ®é ph©n huû Hb<br />
CO Hb ( mol. l -1 .s -1 )<br />
1,50<br />
2,50<br />
2,50<br />
2,50<br />
2,50<br />
4,00<br />
1,05<br />
1,75<br />
2,80<br />
H·y tÝnh tèc ®é phn øng khi nång ®é CO lµ 1,<strong>30</strong>; Hb lµ 3,20 (®Òu theo<br />
mol.l -1 ) t¹i 20 0 C .<br />
----------------------------------------------HẾT----------------------------------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Nguyễn Hồng Thư<br />
ĐT: 0985340575
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG ĐỀ THI MÔN HOÁ - KHỐI <strong>10</strong><br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
BẮC GIANG<br />
(Đề <strong>thi</strong> gồm <strong>10</strong> câu trong 04 trang)<br />
.<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Câu 1. Cấu tạo nguyên tử, phân tử- Định luật HTTH (2 điểm)<br />
Hợp chất Z tạo thành từ 3 nguyên tố A,B,X <strong>có</strong> M 2 < 120 . Tổng số hạt proton,<br />
nơtron,electron trong <strong>các</strong> phân tử AB 2 , XA 2 , XB lần lượt là 66,96,81<br />
1. Xác định trên <strong>các</strong> nguyên tố A,B,X và công thức <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> Z<br />
2. Nguyên tố Y tạo với A hợp chất Z ’ gồm 7 nguyên tử trong phân tử và tổng số hạt mang<br />
điện trong Z ’ là 140 . Xác định Y và Z ’<br />
3. Viết công thức electron , công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất AB,AB 2 , XA 2 ,XB,ZZ ’ , YCl 3 ,<br />
Y 2 Cl 6 ( Cl : Clo )<br />
Câu 2. Tinh thể (2 điểm)<br />
1. Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương tâm diện. Hãy biểu diễn mạng cơ sở <strong>của</strong><br />
CuCl.<br />
a. Tính số ion Cu + và Cl - rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ sở.<br />
b. Xác định b<strong>án</strong> kính ion Cu + . Cho: D(CuCl) = 4,136 g/cm 3 ; r Cl- = 1,84 A 0 ; Cu = 63,5 ; Cl<br />
= 35,5<br />
2. Mạng lưới tinh thể <strong>của</strong> KCl giống như mạng lưới tinh thể <strong>của</strong> NaCl. Ở 18 o C, khối<br />
lượng riêng <strong>của</strong> KCl <strong>bằng</strong> 1,9893 g/cm 3 , độ dài cạnh ô mạng cơ sở (xác định <strong>bằng</strong><br />
thực nghiệm) là 6,29082 Å. Dùng <strong>các</strong> giá trị <strong>của</strong> nguyên tử khối để xác định số<br />
Avogadro. Cho biết K = 39,098; Cl = 35,453.<br />
Câu 3. Phản ứng hạt nhân.(2 điểm)<br />
1. Phòng thí nghiệm <strong>có</strong> mẫu phóng xạ Au 198 với cường độ 4,0 mCi/1g Au. Sau 48 giờ<br />
người ta cần một dung dịch <strong>có</strong> độ phóng xạ 0,5 mCi/1g Au. Hãy tính số gam dung môi<br />
1
không phóng xạ pha với 1g Au để <strong>có</strong> dung dịch nói trên. Biết rằng Au 198 <strong>có</strong> t 1/2 = 2,7<br />
ngày đêm.<br />
2. Cho dãy phóng xạ sau:<br />
222 <br />
Rn 218 3,82d<br />
Po<br />
<br />
214 Pb<br />
3,1min<br />
214 Bi 214 <br />
Po <br />
<br />
26,8min<br />
Giả <strong>thi</strong>ết rằng ban đầu chỉ <strong>có</strong> một mình radon trong mẫu nghiên cứu với hoạt độ<br />
phóng xạ 3,7.<strong>10</strong> 4 Bq,<br />
<br />
19,9min<br />
164 s<br />
a. Viết <strong>các</strong> phương trình biểu diễn <strong>các</strong> phân rã phóng xạ trong dãy trên.<br />
b. Tại t = 240 min (phút) hoạt độ phóng xạ <strong>của</strong> 222 Rn <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
c. Cũng tại t = 240 min hoạt độ phóng xạ <strong>của</strong> 218 Po <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
d. Tại t = 240 min hoạt độ phóng xạ chung lớn hơn, nhỏ hơn hay <strong>bằng</strong> hoạt độ phóng<br />
xạ ban đầu <strong>của</strong> 222 Rn.<br />
Câu 4 . Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.(2 điểm)<br />
Xác định nhiệt độ tại đó áp suất phân li <strong>của</strong> NH 4 Cl là 1 atm biết ở 25 0 C <strong>có</strong> <strong>các</strong> dữ kiện:<br />
<br />
H 0 ht<br />
(kJ/mol) G 0 ht<br />
(kJ/mol)<br />
NH 4 Cl (r) -315,4 -203,9<br />
NH 3(k) -92,3 -95,3<br />
HCl (k) -46,2 -16,6<br />
Câu 5. Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí.(2 điểm)<br />
Ở <strong>10</strong>20K, hai phản ứng sau <strong>có</strong> thể diễn ra <strong>đồng</strong> thời:<br />
C (r) + CO 2(k) 2CO (k) (1) K P1 = 4<br />
Fe (r) + CO 2(k) CO (k) + FeO (r) (2) K P2 = 1,25<br />
Xét hệ gồm hai phản ứng trên.<br />
1. Chứng minh rằng áp suất riêng phần <strong>của</strong> CO và CO 2 (và do đó áp suất toàn phần <strong>của</strong><br />
hệ) ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> <strong>có</strong> giá trị xác định không phụ thuộc vào trạng thái đầu <strong>của</strong> hệ.<br />
2. Cho vào bình kín dung tích V = 20 lít (không đổi) ở <strong>10</strong>20K, 1 mol Fe, 1 mol C và 1,2<br />
mol CO 2 . Tính số mol mỗi chất trong hệ tại thời điểm cân <strong>bằng</strong>?<br />
Câu 6. Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly. (2 điểm)<br />
1. Dung dịch A chứa hỗn hợp MgCl 2 <strong>10</strong> 4<br />
M và FeCl 3 <strong>10</strong> 4<br />
M. Tìm trị số pH thích hợp để<br />
tách Fe 3+ ra khỏi dung dịch A dưới dạng kết tủa hidroxit. Cho biết tích số hòa tan:<br />
K S (Mg(OH) 2 ) = 1,12.<strong>10</strong> <strong>11</strong> và K S (Fe(OH) 3 ) = 3,162.<strong>10</strong> 38<br />
2
2. Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A <strong>bằng</strong> dung dịch HCl 0,<strong>10</strong> M, khi chỉ thị metyl da cam<br />
đổi màu (pH = 4,00) thì dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl. Tính nồng độ CH 3 COONa<br />
trong dung dịch A. Cho: pKa1(H S)<br />
7,02; pK<br />
2<br />
a2(H2S)<br />
12,9; pKa1(H3PO 4)<br />
2,15; pKa2(H 3PO 4)<br />
7,21;<br />
pKa3(H3PO 4)<br />
12,32; a(CH3COOH)<br />
pK 4,76.<br />
Câu 7. Phản ứng oxi <strong>hóa</strong>- khử. Điện <strong>hóa</strong>. (2 điểm)<br />
1. Trộn hai thể tích <strong>bằng</strong> nhau <strong>của</strong> hai dung dịch SnCl 2 0,<strong>10</strong>0 M và FeCl 3 0,<strong>10</strong>0 M. Xác<br />
định nồng độ <strong>các</strong> ion <strong>thi</strong>ếc và ion sắt khi cân <strong>bằng</strong> ở 25 0 C. Tính thế <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp oxi <strong>hóa</strong><br />
khử khi cân <strong>bằng</strong>.<br />
2. Khi nhúng một sợi Ag vào dung dịch Fe 2 (SO 4 ) 3 2,5.<strong>10</strong> -2 M. Xác định nồng độ <strong>của</strong><br />
Fe 3+ , Fe 2+ và Ag + khi cân <strong>bằng</strong> ở 25 0 C.<br />
Biet<br />
E o Sn 4+ = 15 ; E o ; E o<br />
Sn 2+<br />
+<br />
2<br />
0, V Fe 3+ = 0, 77 V Ag = 0, 80 V<br />
Fe +<br />
Ag<br />
Câu 8. Nhóm Halogen. (2 điểm)<br />
Cho m (g) muối halogen <strong>của</strong> một kim loại kiềm phản ứng với 200 ml dung dịch axít<br />
H 2 SO 4 đặc, nóng (lấy dư). Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí X và hỗn hợp<br />
sản phẩm Y. Dẫn khí X qua dung dịch Pb(NO 3 ) 2 thu được 23,9 (g) kết tủa mầu đen. Làm<br />
bay hơi nước cẩn thận hỗn hợp sản phẩm Y thu được 171,2 (g) chất rắn A. Nung A đến<br />
khối lượng không đổi thu được muối duy nhất B <strong>có</strong> khối lượng 69,6(g). Nếu cho dung<br />
dịch BaCl 2 lấy dư vào Y thì thu được kết tủa Z <strong>có</strong> khối lượng gấp 1 ,674 lần khối lượng<br />
muối B.<br />
1. Tính nồng độ mol/1ít <strong>của</strong> dung dịch H 2 SO 4 và m (g) muối.<br />
2. Xác định kim loại kiềm và halogen.<br />
Câu 9. Nhóm O-S. (2 điểm)<br />
1.Giải thích <strong>các</strong> hiện tượng sau: SnS 2 tan trong (NH 4 ) 2 S; SnS không tan trong dung dịch<br />
(NH 4 ) 2 S nhưng tan trong dung dịch (NH 4 ) 2 S 2 .<br />
2. Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 và <strong>các</strong> tạp chất trơ. Hòa tan mẫu vào lượng<br />
dư dung dịch KI trong môi <strong>trường</strong> axit (khử tất cả Fe 3+ thành Fe 2+ ) tạo ra dung dịch A.<br />
Pha loãng dung dịch A đến thể tích 50ml. Lượng I 2 <strong>có</strong> trong <strong>10</strong>ml dung dịch A phản ứng<br />
2<br />
vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 1,00M (<strong>sinh</strong> ra SO 4 6<br />
). Lấy 25 ml mẫu dung dịch<br />
3
A khác, chiết tách I 2 , lượng Fe 2+ trong dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml<br />
dung dịch KMnO 4 1,00M trong dung dịch H 2 SO 4 .<br />
a. Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra (dạng phương<br />
trình ion thu gọn).<br />
b. Tính phần trăm khối lượng Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 trong mẫu ban đầu?<br />
Câu <strong>10</strong>. Động <strong>học</strong>. (2 điểm)<br />
Trong một phản ứng bậc nhất tiến hành ở 27°C, nồng độ chất đầu giảm đi một nửa sau<br />
<strong>30</strong>00 giây. Ở 37°C, nồng độ giảm đi 2 lần sau <strong>10</strong>00 giây. Xác định:<br />
1. Hằng số tốc độ ở 27°C.<br />
2. Thời gian để nồng độ chất phản ứng còn lại 1/4 nồng độ đầu ở 37°C.<br />
3. Hệ số nhiệt độ <strong>của</strong> hằng số tốc độ phản ứng<br />
4. Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
--------------------Hết-----------------<br />
NGƯỜI RA ĐỀ : Nguyễn Thị Hoa<br />
Số điện thoại : 0962402565<br />
4
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
BẮC GIANG ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HOÁ KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu 1: (2 điểm)<br />
Gọi PX, NX lần lượt là số proton và nơtron <strong>của</strong> X<br />
PY, NY lần lượt là số proton và nơtron <strong>của</strong> Y<br />
Ta <strong>có</strong>: PX + nPY = <strong>10</strong>0 (1)<br />
NX + nNY = <strong>10</strong>6 (2)<br />
Từ (1) v à (2): (PX+NX) + n(PY+NY) = 206 AX+nAY = 206 (3)<br />
Mặt khác: AX / (AX+nAY) = 15,0486/<strong>10</strong>0 (4)<br />
Từ (3), (4): AX = PX+NX = 31 (5)<br />
Trong X <strong>có</strong>: 2PX - NX = 14 (6)<br />
T ừ (5), (6): PX = 15; NX = 16 AX = 31<br />
X là photpho 15P <strong>có</strong> cấu hình e là : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 nên e cuối cùng <strong>có</strong> <strong>bộ</strong> bốn số<br />
lượng tử là:<br />
n =3, l=1, m = +1, s = +1/2<br />
Thay PX = 15; NX = 16 vào (1), (2) ta <strong>có</strong> nPY = 85; nNY = 90<br />
nên: 18PY – 17NY = 0 (7)<br />
Mặt khác trong Y <strong>có</strong>: 2PY – NY = 16 (8)<br />
Từ (7), (8): PY = 17; NY = 18 AY = 35 và n = 5<br />
Vậy: Y là Clo 17Cl <strong>có</strong> cấu hình e là 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ,<br />
nên e cuối cùng <strong>có</strong> <strong>bộ</strong> bốn số lượng tử là: n = 3; l =1; m = 0, s = -1/2<br />
1,0<br />
b. Cl<br />
A: PCl5; B: PCl3 Cl<br />
c.<br />
Cấu tạo <strong>của</strong> A: Cl P<br />
- PCl5 <strong>có</strong> cấu trúc lưỡng tháp tam giác<br />
- Nguyên tử P ở trạng thái lai hoá sp 3 d<br />
Cl<br />
Cấu tạo <strong>của</strong> B: ..<br />
- PCl3 <strong>có</strong> cấu trúc tháp tam giác P<br />
- Nguyên tử P ở trạng thái lai hoá sp 3<br />
3 PCl5 + P2O5 = POCl3<br />
PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5 HCl<br />
2PCl3 + O2 = POCl3<br />
PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3 HCl<br />
Cl<br />
Cl Cl<br />
Cl<br />
0.25<br />
0.25<br />
0.5<br />
Câu 2. Tinh thể (2 điểm)<br />
1.<br />
a. Các ion Cl - xếp theo kiểu lập phương tâm mặt, <strong>các</strong> cation Cu + nhỏ hơn chiếm hết<br />
số hốc bát diện. Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phương tâm mặt lồng vào nhau. Số<br />
phối trí <strong>của</strong> Cu + và Cl - <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 6<br />
Số ion Cl - trong một ô cơ sở: 8.1/8 + 6.1/2 = 4<br />
5<br />
0.5
Số ion Cu + trong một ô cơ sở: 12.1/4 + 1.1 = 4; Số phân tử CuCl trong một ô cơ sở là 4.<br />
b. Khối lượng riêng <strong>của</strong>CuCl là:<br />
D = (n.M) / (NA.a 3 ) a = 5,42.<strong>10</strong> -8 cm ( a là cạnh <strong>của</strong> hình lập phương)<br />
Có: 2.(r Cu+ + rCl-) = a = 5,42.<strong>10</strong> -8 cm rCu+ = 0,87.<strong>10</strong> -8 cm.<br />
0.5<br />
2. Xét một ô mạng cơ sở<br />
0.25<br />
Trong một ô mạng cơ sở <strong>có</strong> số ion K + (hoặc Cl - 1 1<br />
) là: 8 + 6 = 4<br />
8 2 0.25<br />
Như vậy, trong một ô mạng cơ sở <strong>có</strong> 4 phân tử KCl<br />
Xét 1 mol tinh thể KCl, khi đó: Khối lượng KCl là: 39,098 + 35,453 = 74,551 (g)<br />
Thể tích tinh thể KCl là: 74,551 : 1,9893 = 37,476 (cm 3 )<br />
0.25<br />
Thể tích một ô mạng cơ sở là: (6,29082.<strong>10</strong> -8 ) 3 = 2,4896.<strong>10</strong> -22 (cm 3 )<br />
Số ô mạng cơ sở là: 37,476 : (2,4896.<strong>10</strong> -22 ) = 1,5053.<strong>10</strong> 23<br />
Số phân tử KCl <strong>có</strong> trong 1 mol tinh thể KCl là: 1,5053.<strong>10</strong> 23 4 = 6,0212.<strong>10</strong> 23<br />
Do đó, số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trên là 6,0212.<strong>10</strong> 23<br />
0.25<br />
Câu 3. Phản ứng hạt nhân.(2 điểm)<br />
1.<br />
- t = 48 h = 2 ngày đêm.<br />
- Áp dụng biểu thức tốc độ <strong>của</strong> phản ứng một chiều bậc một cho phản ứng<br />
phóng xạ, ta <strong>có</strong>: = 0,693/t1/2;<br />
Với t1/2 = 2,7 ngày đêm, = 0,257 (ngày đêm) -1 .<br />
Từ pt động <strong>học</strong> p.ư một chiều bậc nhất, ta <strong>có</strong>: =(1/t) ln N0/N.<br />
Vậy: N/N0 = e - t = e -0,257 x 2 = 0,598.<br />
Như vậy, sau 48 giờ độ phóng xạ <strong>của</strong> mẫu ban đầu còn là:<br />
0,598 x 4 = 2,392(mCi).<br />
Do đó số gam dung môi trơ cần dùng là: (2,392 : 0,5) – 1,0 = 3,784 (g).<br />
a)<br />
222 86Rn 218 84Po + 4 2He<br />
218 84Po 214 82Pb + 4 2He<br />
214 82Pb <br />
214 83Bi + -<br />
214 83Bi <br />
214 84Po + -<br />
214 84Po 2<strong>10</strong> 82Pb + <br />
3,7.<strong>10</strong> 4 Bq = 1Ci , 240 min = 4 h<br />
b) A1 = A01e -t = 1Ci.e -ln2.4/24.3,82 = 0,97 Ci<br />
c) t = 240 min > <strong>10</strong> t1/2(Po), hệ đã đạt được cân <strong>bằng</strong> phóng xạ và<br />
+ Quan niệm gần đúng rằng <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong> thế kỉ (1
d) A = A1 + A2 + ...> A01<br />
0,25<br />
Câu 4 . Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.(2 điểm)<br />
Đối với phản ứng : NH4Cl(r) NH3(k) + HCl(k)<br />
Hằng số cân <strong>bằng</strong> : K = PNH . P HCl ( )<br />
3(<br />
k ) k<br />
Gọi T là nhiệt độ p<strong>hải</strong> tìm thì với áp suất phân li là 1 atm, ta <strong>có</strong> áp suất riêng phần cân<br />
<strong>bằng</strong> <strong>của</strong> NH3 và HCl là :<br />
P = NH 3 ( k<br />
P<br />
) HCl(k<br />
= 0,5 atm<br />
)<br />
Do đó : KT = 0,5.0,5=0,25 (atm) 2<br />
Ở 25 0 C :<br />
0<br />
<strong>của</strong> phản ứng :<br />
G 298<br />
0<br />
G 298<br />
= -95,3 – 16,6 + 203,9 = 92kJ<br />
0<br />
Từ công thức G = -RTlnK, ta <strong>có</strong> :<br />
92000 = -8,314.298.lnK298<br />
lnK298 = -37,133<br />
Mặt khác xem như trong khoảng nhiệt độ đang xét <br />
0<br />
không đổi nên :<br />
<br />
0<br />
H 298<br />
H 298<br />
= - 92,3 - 46,2 + 315,4 = 176,9 (kJ) = 176 900 (J)<br />
Mối liên quan giữa 2 nhiệt độ đang xét :<br />
0<br />
K 1 1<br />
ln T H<br />
( ) T = 596,8 0 K<br />
K R 298<br />
298<br />
T<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
Câu 5. Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí.(2 điểm)<br />
Nội dung<br />
a. C(r) + CO2(k) 2CO(k) (1) KP1 = 4<br />
2<br />
PCO<br />
Fe(r) + CO2(k) CO(k) + FeO(r) (2) KP2 = 1,25 K<br />
P1<br />
4 ,<br />
P<br />
K<br />
P2<br />
PCO<br />
1,25 PCO 3,20;P<br />
CO<br />
2,56,P<br />
t<br />
5, 76<br />
2<br />
P<br />
CO 2<br />
P không phụ thuộc vào trạng thái đầu <strong>của</strong> hệ.<br />
b. Gọi x, y là lần lượt là lượng C và Fe đã phản ứng ở thời điểm cân <strong>bằng</strong> (cho tới lúc<br />
đạt cân <strong>bằng</strong>).<br />
(1)<br />
[ ]<br />
C<br />
1 - x<br />
CO2<br />
1,2 - x - y<br />
2CO<br />
2x + y<br />
(2)<br />
[ ]<br />
Fe<br />
1- y<br />
CO2<br />
1,2 - x - y<br />
CO<br />
2x + y<br />
FeO<br />
y<br />
Tại thời điểm cân <strong>bằng</strong>: nkhí = 2x + y + 1,2 - x - y = 1,2 + x<br />
<br />
Pt<br />
V<br />
PCOV<br />
PtV = (1,2 + x)RT 1,2 x ; PCO.V = (2x + y)RT<br />
2x<br />
y <br />
RT<br />
RT<br />
Pt = 5,76, PCO = 3,20 x = 0,18; y = 0,405<br />
Thành phần <strong>của</strong> hệ ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>:<br />
nC = 0,82 mol; nFe = 0,595 mol; nFeO = 0,405 mol; nCO = 0,765 mol; nCO2 = 0,615<br />
CO 2<br />
Điểm<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0,5<br />
7
mol<br />
Câu 6. Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly. (2 điểm)<br />
1. Để tách hết Fe 3+ ở dạng kết thì : không <strong>có</strong> Mg(OH) 2 và Fe 3+ <strong>10</strong> -6<br />
Tách hết Fe 3+ : Fe 3+ <strong>10</strong> -6 và Ks = Fe 3+ .OH - 3 = 3,162.<strong>10</strong> -8<br />
Fe (OH) 3<br />
Fe 3+ =<br />
3,162.<strong>10</strong><br />
38<br />
<br />
OH<br />
3<br />
<strong>10</strong> -6 OH - 3,162.<strong>10</strong><br />
<br />
6<br />
<strong>10</strong><br />
38<br />
= 3,162.<strong>10</strong> <strong>11</strong><br />
14<br />
H <strong>10</strong><br />
= 0,32.<strong>10</strong> 3 pH 3,5<br />
<strong>11</strong><br />
3,162.<strong>10</strong><br />
Không <strong>có</strong> Mg(OH)2: Mg 2+ .OH - 2 1,12.<strong>10</strong> <strong>11</strong><br />
OH - <strong>11</strong><br />
14<br />
1,12.<strong>10</strong><br />
= 3,35.<strong>10</strong> 4<br />
H <strong>10</strong><br />
pH <strong>10</strong>,5<br />
4<br />
4<br />
<strong>10</strong><br />
3,35.<strong>10</strong><br />
Vậy: 3,5 pH <strong>10</strong>,5<br />
2. Khi chuẩn độ dung dịch A <strong>bằng</strong> HCl, <strong>có</strong> thể xảy ra <strong>các</strong> quá trình sau:<br />
S 2- + H + HS - <strong>10</strong> 12,9<br />
HS - + H + H2S <strong>10</strong> 7,02<br />
CH3COO - + H + CH3COOH <strong>10</strong> 4,76<br />
- 4,00<br />
4,00<br />
[HS ] <strong>10</strong><br />
Tại pH = 4,00: >>1 [HS - ] >> [S 2- [H2S] <strong>10</strong><br />
]; >> 1<br />
2- 12,90<br />
- 7,02<br />
[S ] <strong>10</strong><br />
[HS ] <strong>10</strong><br />
[H2S] >> [HS - ];<br />
4,00<br />
[CH3COOH] <strong>10</strong><br />
<strong>10</strong> 0,76 1<br />
- 4,76<br />
[CH COO ] <strong>10</strong><br />
3<br />
0,76<br />
[CH3COOH] <strong>10</strong><br />
<br />
0,8519<br />
- 0,76<br />
[CH3COOH]+[CH 3COO ] 1<strong>10</strong><br />
Như vậy khi chuẩn độ đến pH = 4,00 thì ion S 2- bị trung hòa hoàn toàn thành H2S<br />
và 85,19% CH3COO - đã tham gia phản ứng:<br />
0,<strong>10</strong>. 19,40 = 20,00.(2.0,0442 + 0,8519.C2) C<br />
- = C2 = 0,0<strong>10</strong> (M).<br />
CH3COO<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.25<br />
0.25<br />
0.25<br />
0.25<br />
Câu 7. Phản ứng oxi <strong>hóa</strong>- khử. Điện <strong>hóa</strong>. (2 điểm)<br />
1. Sn 2+ + 2 Fe 3+ Sn 4+ + 2 Fe 2+<br />
CMcb 0,05-x 0,05-2x x 2x<br />
lgK = 2.(0,77 – 0,15)/ 0,059 = 21 => K = <strong>10</strong> 21<br />
K rất lớn và nồng độ Fe 3+ cho phản ứng nhỏ hơn nhiều so với Sn 2+ => phản ứng<br />
gần như hoàn toàn 2x ; 0,05<br />
[Fe 2+ ] = 0,05 M; [Sn 4+ ] = 0,025 M; [Sn 2+ ] = 0,025 M; [Fe 3+ ] = M<br />
K =<br />
2<br />
0,025. 0,05<br />
2<br />
0,025.<br />
=> 1.<strong>10</strong> 21 0,0025<br />
=<br />
2<br />
<br />
Khi cân <strong>bằng</strong> Ecb = 0,77 + 0,059 lg<br />
0.25<br />
0.25<br />
=> = [Fe 3+ ] = 1,58.<strong>10</strong> -12 M<br />
0.25<br />
12<br />
= 0,15 + 0,059 lg 0,025<br />
2 0,025 = 0,15 V 0.25<br />
1,58.<strong>10</strong><br />
0,05<br />
8
2.<br />
Ag + Fe 3+ Ag + + Fe 2+<br />
CMcb 0,05 - x x x<br />
0,77 0,80<br />
lgK = = -0,51 => K = 0,31<br />
0,059<br />
2<br />
x<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
0,05 x<br />
= 0,31 => x = [Ag+ ] = [Fe 2+ ] = 4,38.<strong>10</strong> -2 M<br />
[Fe 3+ ] = 6. <strong>10</strong> -3 M.<br />
3<br />
6.<strong>10</strong><br />
Ecb = 0,77 + 0,059 lg = 0,80 + 0,059 lg 4,38.<strong>10</strong> -2 = 0,72 V<br />
2<br />
4,38.<strong>10</strong><br />
3,2<br />
32<br />
0.5<br />
0.5<br />
Câu 8. Nhóm Halogen. (2 điểm)<br />
1.<br />
Gọi công thức muối halozen: MR.<br />
Theo đầu bài khí X <strong>có</strong> mùi đặc biệt, phản ứng với Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen, khí X<br />
<strong>sinh</strong> ra do phản ứng <strong>của</strong> H2SO4 đặc. Vậy X là H2S. Các phương trình phản ứng:<br />
8MR + 5H2SO4 = 4M2SO4 + 4R2 + H2S + 4H2O. (1)<br />
0,8 0,5 0,4 0,4 0,1<br />
H2S + Pb(NO3)2 = PbS + 2HNO3. (2)<br />
0,1 0,1<br />
BaCl2 + M2SO4 = 2MCl2 + BaSO4 (3)<br />
Theo (2): nH2S = nPbS = 23,9: 239 = 0,1(mol)<br />
theo (1): nM2SO4 = 4nH2S = 0,4(mol) = nR2<br />
nH2SO4(pư) = 5nH2S = 0,5(mol)<br />
Khối lượng R2 = 171,2 - 69,6 = <strong>10</strong>1,6 (g)<br />
Theo (3): nBaSO4 = (1,674. 69,6): 233 = 0,5(mol)<br />
Vậy số mol H2SO4 dư: 0,5- 0,4= 0,1(mol)<br />
Nồng độ mol/l <strong>của</strong> axit là: (0,5+ 0,1): 0,2= 3(M)<br />
Khối lượng m(g)= mM+ mR (với mM= 69,6- 0,4. 96= 31,2 gam )<br />
m(g)= 31,2+ (171,2- 69,6)= 132,8(g)<br />
0.25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0.25<br />
0,25<br />
0,25<br />
2) X¸c ®Þnh kim lo¹i kiÒm vµ halogen.<br />
+ Tìm Halogen: <strong>10</strong>1,6 : 0,4 = 2. MR MR = 127 (Iot)<br />
+ Tìm kim loại: 0,8.(M + 127) = 132,8 MM =39 (Kali)<br />
0.25<br />
0.25<br />
Câu 9 Nhóm O-S. (2 điểm)<br />
1.<br />
- SnS2 là sunfua axit nên tác dụng với (NH4)2S là sunfua bazơ:<br />
SnS2 + (NH4)2S → (NH4)2SnS3 (*)<br />
- SnS là sunfua bazơ nên không tác dụng với (NH4)2S (sunfua bazơ). Tuy nhiên, đối<br />
với dung dịch (NH4)2S2 phản ứng <strong>có</strong> thể xảy ra vì, trước hết (NH4)2S2 oxi hoá SnS:<br />
SnS + (NH4)2S2 → (NH4)2S + SnS2<br />
sau đó SnS2 tạo thành sẽ phản ứng với (NH4)2S như phản ứng (*).<br />
9<br />
0.25<br />
0.25
2.<br />
a. Fe O 8H 2Fe3 Fe2<br />
4H O<br />
3 4 2<br />
(1)<br />
Fe O 6H<br />
2Fe3 3H O<br />
2 3 2<br />
(2)<br />
2Fe3 3I 2Fe2 I<br />
3<br />
(3)<br />
2S O 2 I S O 2 3I<br />
2 3 3 4 6<br />
(4)<br />
5Fe2 MnO 8H 5Fe3 Mn2<br />
4H O (5)<br />
4 2<br />
b.<br />
Trong 25 ml: 3<br />
2<br />
=0,016 (mol)<br />
Fe<br />
MnO4<br />
→ trong <strong>10</strong>ml n 2 = 6,4x<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
Fe<br />
Từ (3) và (4): n = 2 n<br />
Fe SO 2 3<br />
2 = 5,5x1x<strong>10</strong> -3 = 5,5x<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
Từ (3): n 3<br />
Fe = n 2<br />
Fe =5,5x<strong>10</strong> -3 (mol) =2( n<br />
Fe3O<br />
+ n<br />
4 Fe2O<br />
)<br />
3<br />
Có thể xem Fe3O4 như hỗn hợp Fe2O3.FeO<br />
n<br />
FeO<br />
= n<br />
Fe3O<br />
= 6,4x<strong>10</strong> -3 – 5,5x<strong>10</strong> -3 = 9x<strong>10</strong> -4 (mol)<br />
4<br />
1<br />
n<br />
Fe2O<br />
= 3<br />
3<br />
n<br />
2 Fe<br />
n<br />
Fe3O<br />
=1,85x<strong>10</strong> -3 (mol).<br />
4<br />
Trong 50 ml : n<br />
Fe3O<br />
=4,5x<strong>10</strong> -3 (mol) → m<br />
4<br />
Fe3O<br />
=1,044 gam<br />
4<br />
→ % khối lượng Fe3O4 = 1,044/6 x <strong>10</strong>0% = 17,4%<br />
m<br />
n<br />
Fe2O<br />
= 9,25x<strong>10</strong> -3 (mol) →<br />
3<br />
Fe 2 O 3<br />
→ % khối lượng Fe2O3 = 1,48/6 x <strong>10</strong>0% = 24,67%<br />
=1,48 gam<br />
0.5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu <strong>10</strong>. Động <strong>học</strong>. (2 điểm)<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
a. Phản ứng bậc 1 nên<br />
k<br />
Nội dung<br />
0,693 0,693<br />
s -1 .<br />
<strong>10</strong> 4<br />
2,31.<br />
27<br />
t1/ 2<br />
<strong>30</strong>00<br />
b) Phản ứng bậc 1 nên từ a a/2 cần t1/2; từ a/2 a/4 cần t1/2 t = 2t1/2 = 2000<br />
giây.<br />
4<br />
0,693 0,693<br />
4<br />
c)<br />
6,93. <strong>10</strong> <br />
k s -1 k k 6,93.<strong>10</strong><br />
37 ; = 27 <strong>10</strong> 37<br />
3<br />
4<br />
t1/ 2<br />
<strong>10</strong>00<br />
k27<br />
k27<br />
2,31.<strong>10</strong><br />
.<br />
<br />
k37 Ea<br />
1 1 <br />
k37<br />
1 1 <br />
d) ln Ea = R.ln : <br />
k R 3<strong>10</strong> <strong>30</strong>0 k 3<strong>10</strong> <strong>30</strong>0 <br />
Ea<br />
27<br />
<br />
6,93.<strong>10</strong><br />
2,31.<strong>10</strong><br />
4<br />
8,314.ln<br />
4<br />
<br />
: <br />
<br />
1<br />
3<strong>10</strong><br />
<br />
27<br />
1 <br />
84944,92 J/mol 84,945 kJ/mol.<br />
<strong>30</strong>0 <br />
Điểm<br />
0,5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.25<br />
Nguyễn Thị Hoa, Số điện thoại : 0962402565<br />
<strong>10</strong>
<strong>11</strong>
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH<br />
TỈNH BẮC NINH<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC – KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 04 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1(Cấu tạo nguyên tử, phân tử - Định luật tuần hoàn): 2 điểm<br />
Bảng dưới đây ghi <strong>các</strong> giá trị năng lượng ion <strong>hóa</strong> liên tiếp I n ( n = 1 6)(eV) và ái<br />
lực với electron A(eV) <strong>của</strong> 3 nguyên tố X, Y, Z trong cùng một chu kì như sau:<br />
Nguyên tố I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 A<br />
X <strong>11</strong>,26 24,37 47,86 64,47 392,02 489,88 -1,25<br />
Y 14,5 29,60 47,40 67,40 97,81 6<strong>10</strong>,52 +0,32<br />
Z 13,61 35,<strong>10</strong> 54,88 77,39 <strong>11</strong>3,87 138,08 -1,465<br />
1. Lập luận xác định tên <strong>các</strong> nguyên tố X, Y, Z?<br />
2. Viết cấu hình electron <strong>của</strong> X ở trạng thái kích thích trong đó không <strong>có</strong> electron nào <strong>có</strong><br />
số lượng tử chính lớn hơn số thứ tự <strong>của</strong> chu kì.<br />
3. Tính năng lượng <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion X + ; Y + ; Z + ; X - ; Y - ; Z - ?<br />
Câu 2(Tinh thể): 2 điểm<br />
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phương tâm diện. Ô mạng cơ sở <strong>có</strong> độ dài<br />
mỗi cạnh là 0,514nm. Giả <strong>thi</strong>ết ion Li + nhỏ đến mức <strong>có</strong> thể xảy ra sự tiếp xúc anion –<br />
anion và ion Li + được xếp khít vào khe giữa <strong>các</strong> ion Cl - .<br />
1. Hãy vẽ hình một ô mạng cơ sở LiCl.<br />
2. Tính độ dài b<strong>án</strong> kính <strong>của</strong> mỗi ion Li + , Cl - trong mạng tinh thể?<br />
3. Xác định khối lượng riêng <strong>của</strong> tinh thể LiCl. Biết Li = 6,94; Cl = 35,45.<br />
Câu 3(Phản ứng hạt nhân): 2 điểm<br />
1. So s<strong>án</strong>h độ bền <strong>của</strong> hạt nhân <strong>các</strong> nguyên tử sau: Dơteri( 2 238<br />
54<br />
1D ), Uran( 92U ) và sắt( 26<br />
Fe ).<br />
Từ đó, em <strong>có</strong> thể rút ra nhận xét gì? Biết: 2 238<br />
54<br />
1D = 2,013674; 92U = 238,125; 26<br />
Fe = 53,956,<br />
m n = 1,008612; m p = 1,007238; 1u = 931,5MeV/c 2 .<br />
Trang 1
2. Các nuclit phóng xạ nhân tạo Be-7( t 1/ 2<br />
= 53,37 ngày) và Ga-67 ( t 1/ 2<br />
= 78,25 giờ) <strong>đề</strong>u<br />
được dùng trong <strong>các</strong> thí nghiệm chỉ thị phóng xạ. Khi phân hủy phóng xạ Be-7 chuyển<br />
thành Li-7; Ga-67 phóng xạ cùng một kiểu với Be-7.<br />
a. Xác định kiểu phóng xạ <strong>của</strong> Be-7.<br />
b. Viết phương trình phân hủy phóng xạ <strong>của</strong> Ga-67.<br />
c. Hai mẫu Be-7 và Ga-67 <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> độ phóng xạ <strong>bằng</strong> 7,0.<strong>10</strong> 7 Bq. Sau 3/4 giờ độ<br />
phóng xạ <strong>của</strong> chúng còn <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
Cho: M(Be-7) = 7,01693; M (Li-7)= 7,01600; m e = 0,0005486.<br />
Câu 4(Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>): 2 điểm<br />
Một phản ứng dùng để luyện kẽm theo phương pháp khô là:<br />
ZnS(r) + 3/2O 2 (k) → ZnO(r) + SO 2 (k)<br />
1. Tính ∆H o <strong>của</strong> phản ứng ở nhiệt độ 298K và 1350K, coi nhiệt dung <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất không<br />
phụ thuộc vào nhiệt độ ở miền nhiệt độ nghiên cứu.<br />
2. Giả <strong>thi</strong>ết ZnS nguyên chất. Lượng ZnS và không khí (20% O 2 và 80% N 2 theo thể tích)<br />
lấy đúng tỉ lệ hợp thức bắt đầu ở 298K sẽ đạt đến nhiệt độ nào khi chỉ hấp thụ lượng nhiệt<br />
tỏa ra do phản ứng ở điều kiện chuẩn tại 1350K (lượng nhiệt này chỉ dùng để nâng nhiệt<br />
độ <strong>các</strong> chất đầu). Hỏi phản ứng <strong>có</strong> duy trì được không, nghĩa là không cần cung cấp nhiệt<br />
từ bên ngoài, biết rằng phản ứng trên chỉ xảy ra ở nhiệt độ không thấp hơn 1350K?<br />
Cho biết: + Entanpi tạo thành chuẩn <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất ở 25 o C (kJ.mol -1 )<br />
Hợp chất ZnO(r) ZnS(r) SO 2 (k)<br />
∆H o f -347,98 -202,92 -296,90<br />
+ Nhiệt dung mol đẳng áp <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất (J.K -1 .mol -1 ):<br />
Hợp chất ZnS(r) ZnO(r) SO 2 (k) O 2 (k) N 2 (k)<br />
C o p 58,05 51,64 51,<strong>10</strong> 34,24 <strong>30</strong>,65<br />
Câu 5(Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí): 2 điểm<br />
Cho cân <strong>bằng</strong>: PCl 5(k) ⇌ PCl 3(k) + Cl 2(k) K P = 1,85 ở 525K<br />
Làm ba thí nghiệm:<br />
Thí nghiệm 1: Cho 1 mol PCl 5 vào bình chân không <strong>có</strong> dung tích không đổi. Lúc đạt cân<br />
<strong>bằng</strong> ở 525K, áp suất trong bình là 2 atm.<br />
Trang 2
Thí nghiệm 2: Làm giống thí nghiệm 1 nhưng cho thêm vào bình 1 mol khí agon và vẫn<br />
duy trì nhiệt độ là 525K.<br />
Thí nghiệm 3: Khi cân <strong>bằng</strong> ở thí nghiệm 2 được <strong>thi</strong>ết lập nguời ta vẫn duy trì nhiệt độ <strong>của</strong><br />
bình là 525K nhưng tăng dung tích <strong>của</strong> bình lên sao cho áp suất cân <strong>bằng</strong> là 2atm.<br />
Tính số mol PCl 5 và Cl 2 khi cân <strong>bằng</strong> trong mỗi thí nghiệm.<br />
Câu 6(Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly): 2 điểm<br />
Trộn <strong>các</strong> thể tích <strong>bằng</strong> nhau <strong>của</strong> 4 dung dịch sau: C 6 H 5 COOH 0,04M; HCOOH<br />
0,08M; NH 3 0,22M; H 2 S 0,1M được dung dịch A<br />
1. Cho biết thành phần giới hạn <strong>của</strong> dung dịch A?<br />
2. Không tính pH, hãy cho biết dung dịch A <strong>có</strong> phản ứng axit hay bazơ? Vì sao?<br />
3. Tính thể tích <strong>của</strong> dung dịch HCl( hoặc NaOH) 0,05M cần để trung hòa 20ml dung dịch<br />
A đến pH = <strong>10</strong>.<br />
Cho pK a <strong>của</strong> C 6 H 5 COOH: 4,20; HCOOH: 3,75; NH 4<br />
: 9,24; H 2 S: 7,02; 12,90.<br />
Câu 7(Phản ứng oxi <strong>hóa</strong>- khử. Điện <strong>hóa</strong>): 2 điểm<br />
Dung dịch X gồm Cu(NO 3 ) 2 0,06M và Pb(NO 3 ) 2 0,04M<br />
1. Tính pH <strong>của</strong> dd X.<br />
2. Cho 25,00 ml dd X trộn vào 25,00 ml dung dịch NaIO 3 0,12M và HIO 3 0,14M thu được<br />
dung dịch Y. Cho điện cực Cu nhúng vào dung dịch Y rồi ghép thành pin với điện cực Ag<br />
nhúng vào dung dịch Z gồm AgNO 3 0,01M và NaI 0,04M ở 25 0 C.<br />
a. Viết sơ đồ pin điện?<br />
b. Tính suất điện động <strong>của</strong> pin ở 25 0 C ?<br />
Biết: pK s <strong>của</strong> Cu(IO 3 ) 2 , Pb(IO 3 ) 2 , AgI lần lượt là 7,13 ; 12,61 ; 16,00<br />
<br />
<strong>10</strong> ; <strong>10</strong> ; E 0,337 V; E 0,126 V; E 0,799V<br />
* 8 * 7,8 0 0 0<br />
<br />
Cu( OH )<br />
<br />
Pb( OH )<br />
2 Cu / Cu<br />
2 Pb / Pb<br />
<br />
Ag / Ag<br />
Câu 8(Nhóm Halogen): 2 điểm<br />
1. Bằng hiểu biết về liên kết hoá <strong>học</strong>, hãy giải thích sự biến đổi năng lượng liên kết trong<br />
dãy halogen:<br />
Phân tử F 2 Cl 2 Br 2 I 2 At 2<br />
- E X – X (Kcal/mol) 37,0 59,0 46,1 36,1 25,0<br />
Trang 3
2. Nêu và giải thích ngắn gọn qui luật biến đổi :<br />
Tính axit và độ bền phân tử trong dãy axit : HClO, HClO 2 , HClO 3 , HClO 4 .<br />
Tính oxi hoá trong dãy ion: ClO , ClO 2 , ClO 3 , ClO 4 .<br />
Câu 9(Nhóm oxi – lưu huỳnh): 2 điểm<br />
Hãy cho biết hiện tượng xảy ra khi cho khí hiđrosunfua lội qua dung dịch gồm<br />
HgCl 2 0,01 M; ZnCl 2 0,01 M; FeCl 3 0,01 M; HCl 1,00 M cho đến bão hoà (nồng độ<br />
dung dịch H 2 S bão hòa là 0,<strong>10</strong> M)<br />
Cho: Các giá trị pK s <strong>của</strong> FeS, ZnS, HgS tương ứng là 17,2; 21,6; 51,8<br />
H 2 S (pK a1 = 7,02 ; pK a2 = 12,90) ; E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771 V; E 0 (S/H 2 S) = 0,141 V<br />
Câu <strong>10</strong>(Động <strong>học</strong>): 2 điểm<br />
Ở một nhiệt độ đã cho, tốc độ <strong>của</strong> một phản ứng phụ thuộc vào thời gian theo<br />
phương trình: lgv = -0,68 – 0,09t<br />
trong đó v là tốc độ phản ứng tính <strong>bằng</strong> mol/(L.s), t là thời gian tính <strong>bằng</strong> s.<br />
Tính tốc độ phản ứng khi 50% chất đầu đã phản ứng, hằng số tốc độ và nồng độ đầu <strong>của</strong><br />
chất tham gia phản ứng.<br />
************************** HẾT **************************<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thị Loan<br />
(Sđt: 0972973729)<br />
Trang 4
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH<br />
TỈNH BẮC NINH<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC – KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
HƯỚNG DẪN<br />
CÂU Ý NỘI DUNG CẦN ĐẠT ĐƯỢC ĐIỂM<br />
CÂU 1 1/ *Đối với nguyên tố X:<br />
Ii 1<br />
I5<br />
So s<strong>án</strong>h <strong>các</strong> tỉ số ta thấy<br />
I I<br />
i<br />
thuộc nhóm IVA, nên X <strong>có</strong> thể là C, Si, Ge, Sn, Pb.<br />
4<br />
Ii 1<br />
lớn hơn <strong>các</strong> tỉ số khác nên X<br />
I<br />
i<br />
2<br />
6<br />
Theo quy tắc Slayter, I6( C) E 5<br />
13,6 489,6( eV ) xấp xỉ I<br />
C<br />
2<br />
6(X) .<br />
1<br />
Vậy, X là cacbon Y, Z thuộc chu kì 2.<br />
*Đối với nguyên tố Y:<br />
I6<br />
Ta thấy,<br />
I lớn hơn <strong>các</strong> tỉ số Ii<br />
1<br />
khác nên Y thuộc nhóm VA Y là<br />
I<br />
5<br />
Nitơ<br />
*Đối với nguyên tố Z:<br />
i<br />
Ii 1<br />
Từ I 1 đến I 6 , <strong>các</strong> tỉ số xấp xỉ nhau, Z <strong>có</strong> ái lực với electron lớn nên<br />
I<br />
i<br />
Z <strong>có</strong> thể là Oxi hoặc Flo<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> O: 1s 2 2s 2 2p 4 ; <strong>của</strong> F: 1s 2 2s 2 2p 5 ; <strong>của</strong> N: 1s 2 2s 2 2p 3 .<br />
Dựa vào cấu hình electron ta thấy, I 1(N) > I 1(O) ; I 1(F) > I 1(N)<br />
Theo <strong>đề</strong> bài, I 1(Z) < I 1(N) nên Z là oxi.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
2/ Cấu hình electron <strong>của</strong> X ở trạng thái cơ bản: 1s 2 2s 2 2p 2<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> X ở trạng thái kích thích thỏa mãn <strong>đề</strong> bài là:<br />
1s 2 2s 1 2p 3 ; 1s 2 2s 0 2p 4 ; 1s 1 2s 2 2p 3 ; 1s 1 2s 1 2p 4 ; 1s 1 2s 0 2p 5 ; 1s 0 2s 2 2p 4 ;<br />
1s 0 2s 1 2p 5 ; 1s 0 2s 0 2p 6 . 0,5<br />
3/ Năng lượng <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion:<br />
Trang 5
*C + : E ( I2 I3 I4 I5 I6) <strong>10</strong>18,6( eV )<br />
C<br />
*C - : E ( I1 I2 I3 I4 I5 I6) AE<br />
<strong>10</strong>31,<strong>11</strong>( eV )<br />
C<br />
*N + : E ( I2 I3 I4 I5 I6 I<br />
7)<br />
N<br />
2<br />
7<br />
với I7(N) E 6<br />
13,6 666,4( eV ) nên E 1529,1( )<br />
N<br />
2<br />
eV<br />
N<br />
1<br />
*N - : E ( I1 I<br />
2I3 I4 I5 I6 I7) AE<br />
1543,28( eV )<br />
N<br />
*O + : E ( I2 I3 I4 I5 I6) ( I7 I8)<br />
O<br />
0,25<br />
0,25<br />
2<br />
(8 0,3)<br />
Với I7 I8 E 2 213,6 1612,688( eV )<br />
1s<br />
2<br />
1<br />
nên E 2032,008( eV )<br />
O<br />
*O - : E ( I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8) AE<br />
2047,083( eV )<br />
O<br />
CÂU 2 1/ Vẽ ô mạng cơ sở <strong>của</strong> LiCl 0,5<br />
2/ Vì <strong>có</strong> sự tiếp xúc anion – anion nên<br />
<strong>10</strong><br />
4r a 2 r 1,82.<strong>10</strong> ( m)<br />
Cl<br />
Cl<br />
Vì ion Li + được xếp khít vào khe giữa <strong>các</strong> anion Cl - nên<br />
<strong>11</strong><br />
2( r r ) a r 7,53.<strong>10</strong> ( m)<br />
Cl Li Li<br />
3/ Mỗi ô mạng tinh thể chứa 4 phân tử LiCl nên ta <strong>có</strong>:<br />
m 4.(6,94 35,45)<br />
DLiCl<br />
g cm<br />
23 8 3<br />
V 6,02.<strong>10</strong> .(5,14.<strong>10</strong> )<br />
CÂU 3 1/ Độ hụt khối <strong>của</strong> hạt nhân nguyên tử<br />
m Z. m ( A Z).<br />
m m<br />
p n ntu<br />
3<br />
2,074( / )<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,5<br />
nên<br />
m u u m u<br />
3 1<br />
D<br />
2,176.<strong>10</strong> ( ); mFe 4,73324.<strong>10</strong> ( );<br />
U<br />
1,798248( )<br />
Năng lượng liên kết hạt nhân<br />
E m c m u MeV c<br />
2 2<br />
. ( ).931,5( / )<br />
E 2,027( MeV ); E 440,901( MeV ); E 1675,068( MeV )<br />
H Fe U<br />
Năng lượng liên kết riêng <strong>của</strong> hạt nhân E<br />
<br />
E<br />
A<br />
1,0135( MeV ); 8,1648( MeV ); 7,0381( MeV )<br />
<br />
E( H ) E(Fe) E(U)<br />
Năng lượng liên kết riêng càng lớn, hạt nhân càng bền<br />
Hạt nhân nguyên tử Fe bền hơn U, bền hơn D.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Trang 6
*Nhận xét: Hạt nhân <strong>có</strong> khối lượng trung bình thì bền vững hơn hạt<br />
nhân <strong>có</strong> khối lượng nhẹ và nặng. 0,25<br />
2/ a/ 7 Be <strong>có</strong> thể phóng xạ + hay bắt electron theo phương trình:<br />
Be Li <br />
7 7<br />
4 3<br />
Be e Li<br />
7 7<br />
4 3<br />
(1)<br />
(2)<br />
∆m 1 = M Be - M Li - 2m e = - 1,682.<strong>10</strong> -4 u<br />
∆m 2 = M Be - M Li = 9,3.<strong>10</strong> -4 u.<br />
Vậy, chỉ <strong>có</strong> quá trình (2) <strong>có</strong> thể xảy ra.<br />
b/ Phương trình phóng xạ <strong>của</strong> Be – 7 và Ga – 67 là<br />
0,25<br />
0,25<br />
CÂU 4 1/<br />
Be <br />
7 7<br />
4 3<br />
67 67<br />
31 <strong>30</strong><br />
<br />
Li <br />
<br />
Ga Zn <br />
0,25<br />
c/ Phản ứng phóng xạ tuân theo động <strong>học</strong> bậc nhất<br />
t<br />
tT / 1/2<br />
A A .e hay A A .( ) với T 1/2 là chu kì b<strong>án</strong> hủy<br />
0 0<br />
1<br />
2<br />
Áp dụng biếu thức ta <strong>có</strong>, sau ¾ giờ,<br />
A<br />
7 7<br />
Be<br />
6,997.<strong>10</strong> (Bq);AGa<br />
6,998.<strong>10</strong> ( Bq)<br />
0,25<br />
∆H o 298 = -347,98 – 296,90 + 202,92 = -441,96kJ<br />
0,5<br />
∆C o p = 51,64 + 51,<strong>10</strong> – 58,05 – 3/2.34,24 = -6,67J.K -1<br />
∆H 1350 = ∆H o 298 +<br />
1350<br />
0<br />
Cp.<br />
dT<br />
= -448976,84J<br />
298<br />
0,5<br />
2/ Vì nhiệt cung cấp chỉ dùng để nâng nhiệt độ <strong>các</strong> chất ban đầu nên:<br />
<br />
H<br />
C<br />
o<br />
P<br />
o<br />
1350<br />
C<br />
<br />
T<br />
<br />
298<br />
o<br />
p ZnS)<br />
3 C<br />
2<br />
o<br />
p(<br />
O )<br />
6C<br />
o<br />
p(<br />
N )<br />
( 2<br />
2<br />
293,31dT<br />
0 T 1829K<br />
293,31JK<br />
T = 1829K > 1350K nên phản ứng tự duy trì được.<br />
CÂU 5 *Thí nghiệm 1:<br />
1<br />
0,5<br />
0,5<br />
PCl 5 ⇌ PCl 3 + Cl 2<br />
CB: 1 – x x x<br />
n = 1 + x<br />
Trang 7
2 2<br />
x 2 2x<br />
Ta <strong>có</strong>: 1,85 <br />
1 x 1 x 1 x<br />
Cl2 PCl5<br />
2<br />
x n 0,693mol n 0,<strong>30</strong>7mol<br />
0,75<br />
*Thí nghiệm 2:<br />
Thêm Ar vào ở T, V không đổi nên áp suất riêng phần <strong>của</strong> từng chất và<br />
hằng số K p không đổi. Cân <strong>bằng</strong> không chuyển dịch, kết qủa giống thí<br />
nghiệm 1<br />
*Thí nghiệm 3:<br />
0,5<br />
PCl 5 ⇌ PCl 3 + Cl 2 + Ar<br />
CB: 1 – x x x 1<br />
n = 2 + x<br />
CÂU 6 1/<br />
2 2 2<br />
x / (2 x) 2x<br />
1,85 2 <br />
2<br />
(1 x) / (2 x) 2 x x<br />
x n 0,77mol n 0,23mol<br />
0,75<br />
Cl<br />
PCl<br />
2 5<br />
Tính lại nồng độ <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau khi trộn:<br />
C 6 H 5 COOH: 0,01M; NH 3 : 0,055M; HCOOH: 0,02M; H 2 S: 0,025M<br />
Sau khi trộn, xảy ra <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
<br />
NH 3 + HCOOH NH 4<br />
+ HCOO - K = <strong>10</strong> 5,49<br />
0,055 0,02<br />
0,035 - 0,02 0,02<br />
<br />
NH 3 + C 6 H 5 COOH NH 4<br />
+ C 6 H 5 COO - K = <strong>10</strong> 5,04<br />
0,035 0,01<br />
0,025 - 0,01 0,01<br />
<br />
NH 3 + H 2 S NH 4<br />
+ HS - K = <strong>10</strong> 2,23<br />
0,025 0,025<br />
- - 0,025 0,025<br />
Vậy thành phần giới hạn <strong>của</strong> dung dịch A là:<br />
NH 4<br />
: 0,055M; HCOO - : 0,02M; C 6 H 5 COO - : 0,01M; HS - : 0,025M<br />
2/ Trong dung dịch A <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
0,25<br />
0,25<br />
Trang 8
NH NH H<br />
9,24<br />
4<br />
ƒ<br />
3<br />
Ka<br />
<strong>10</strong> (1)<br />
HS ƒ S H<br />
2 12,90<br />
a2<br />
H O OH H<br />
14<br />
2<br />
ƒ Kw<br />
<strong>10</strong> (3)<br />
HS H O H S OH<br />
6,98<br />
<br />
2<br />
ƒ<br />
2<br />
Kb2<br />
<strong>10</strong> (4)<br />
<br />
6 5 2 6 5<br />
K <strong>10</strong> (2)<br />
<br />
C H COO H O ƒ C H COO H OH<br />
K<br />
9,8<br />
<strong>10</strong> (5)<br />
<strong>10</strong>,25<br />
HCOO ƒ HCOOH OH<br />
Kb<br />
<strong>10</strong> (6)<br />
So s<strong>án</strong>h (1), (2) và (3), bỏ qua cân <strong>bằng</strong> (2) và (3)<br />
So s<strong>án</strong>h (4), (5) và (6), bỏ qua cân <strong>bằng</strong> (5) và (6)<br />
Do đó, cân <strong>bằng</strong> (1) và (4) quyết định pH <strong>của</strong> dung dịch.<br />
Mặt khác, ta <strong>có</strong>:<br />
K . C K . C<br />
a(1) NH b(4)<br />
<br />
4<br />
Vì vậy, dung dịch A <strong>có</strong> phản ứng bazơ, pH > 7<br />
3/ Căn cứ vào pH <strong>của</strong> dung dịch sau phản ứng( pH = <strong>10</strong>) để xác định chất<br />
đã tham gia phản ứng<br />
<br />
Trong dung dịch A, NH 4<br />
và HS - <strong>có</strong> thể phản ứng với dung dịch<br />
NaOH; HS - , HCOO - và C 6 H 5 COO - <strong>có</strong> thể phản ứng với dung dịch HCl.<br />
Tính bazơ <strong>của</strong> HS - lớn hơn <strong>của</strong> C 6 H 5 COO - và lớn hơn <strong>của</strong> HCOO - .<br />
<br />
Tính axit <strong>của</strong> NH 4<br />
lớn hơn <strong>của</strong> HS - .<br />
Tại pH = <strong>10</strong>, ta <strong>có</strong>:<br />
HS<br />
9,24<br />
NH3<br />
K a<br />
<strong>10</strong><br />
NH4<br />
H<br />
<br />
[ ] <strong>10</strong><br />
<br />
; 1 nên NH 4<br />
đã tham gia<br />
[ ] [ ] <strong>10</strong><br />
phản ứng. Vì vậy, p<strong>hải</strong> dùng dung dịch NaOH để trung hòa dung dịch<br />
A đến pH=<strong>10</strong><br />
Ta <strong>có</strong>, tại pH = <strong>10</strong>:<br />
[ NH ] <strong>10</strong><br />
[ NH ]+[ ] <strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
9,24<br />
3<br />
<br />
<br />
4<br />
NH3<br />
9,24 <br />
<strong>10</strong><br />
b<br />
<br />
0,8519<br />
<br />
nên 85,19% NH 4<br />
đã tham gia phản ứng<br />
2<br />
12,9<br />
[ S ] K<br />
2<br />
<strong>10</strong><br />
a<br />
= 1<br />
<strong>10</strong><br />
[ HS ] [ H ] <strong>10</strong><br />
nên HS - chưa tham gia phản ứng<br />
Phương trình phản ứng trung hòa dd A: OH - + NH 4<br />
NH 3 + H 2 O<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,055.0,8519.20<br />
nNaOH<br />
n V NH ddNaOH<br />
18,74( ml )<br />
4 pu<br />
0,05<br />
0,25<br />
Trang 9
CÂU 7 1/<br />
Ta <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
Cu 2+ + H 2 O Cu(OH) + + H + (1) K 1 = <strong>10</strong> -8<br />
Pb 2+ + H 2 O Pb(OH) + + H + (2) K 2 = <strong>10</strong> -7,8<br />
Vì C 2 . K1<br />
C<br />
Cu ≈ 2<br />
Pb 2<br />
và (2), bỏ qua cân <strong>bằng</strong> (3).<br />
H 2 O H + + OH - (3) K w = <strong>10</strong> -14<br />
. K >> K w nên ta <strong>có</strong> thể tính pH theo cân <strong>bằng</strong> (1)<br />
Theo điều kiện proton, ta <strong>có</strong>: <br />
H <br />
Cu( OH ) <br />
Pb( OH )<br />
<br />
<br />
Theo cân <strong>bằng</strong> (1), (2), ta <strong>có</strong> :<br />
2<br />
2<br />
K1. Cu K2.<br />
Pb<br />
<br />
2<br />
2<br />
h <br />
<br />
<br />
<br />
h K1. Cu K2.<br />
Pb<br />
<br />
h h<br />
<br />
Giả sử nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> Cu 2+ , Pb 2+ là nồng độ ban đầu, ta tính<br />
được h = 3,513.<strong>10</strong> -5 (M)<br />
Tính lại nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> Cu 2+ , Pb 2+ theo giá trị H + ở trên<br />
Gọi x, y lần lượt là nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> Cu(OH) + , Pb(OH) +<br />
Theo cân <strong>bằng</strong> (1), (2) ta <strong>có</strong><br />
K<br />
K<br />
1<br />
2<br />
5<br />
x.3,513.<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong> x1,708.<strong>10</strong><br />
0,06 x<br />
8 5<br />
5<br />
y.3,513.<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong> y1,805.<strong>10</strong><br />
0,04 y<br />
7,8 5<br />
Giá trị <strong>của</strong> x, y rất nhỏ so với nồng độ ban đầu nên nồng độ cân <strong>bằng</strong><br />
<strong>của</strong> Cu 2+ , Pb 2+ coi như <strong>bằng</strong> nồng độ ban đầu( kết quả lặp)<br />
Vậy [H + ] = 3,513.<strong>10</strong> -5 ; pH = 4,454<br />
2/ a/ Sau khi trộn,<br />
C 0,03 M; C 0,02 M; C 0,07 M; C 0,13M<br />
2 2 <br />
3<br />
Cu Pb H IO<br />
Vì môi <strong>trường</strong> axit mạnh nên bỏ qua sự tạo phức hiđroxo <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion<br />
kim loại<br />
Các phản ứng:<br />
.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Pb 2+ + 2IO 3<br />
- Pb(IO 3 ) 2 K 3 = <strong>10</strong> 12,61 >><br />
C bđ 0,02 0,13<br />
Trang <strong>10</strong>
[ ] 0 0,09<br />
Cu 2+ + 2IO 3<br />
- Cu(IO 3 ) 2 K 4 = <strong>10</strong> 7,13 >><br />
C bđ 0,03 0,09<br />
[ ] 0 0,03<br />
Thành phần giới hạn <strong>của</strong> dung dịch Y gồm: Pb(IO 3 ) 2 ; Cu(IO 3 ) 2 ; IO 3- ;<br />
H + ; Na + ; NO 3<br />
-<br />
Có <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
0,125<br />
Pb(IO 3 ) 2<br />
Pb 2+ + 2IO 3<br />
-<br />
(4) K 3<br />
-1<br />
= <strong>10</strong> -12,61<br />
Cu(IO 3 ) 2<br />
Cu 2+ + 2IO 3<br />
-<br />
(5) K 4<br />
-1<br />
= <strong>10</strong> -7,13<br />
Vì K 3<br />
-1<br />
phản ứng hoàn toàn<br />
C bđ 0,01 0,04<br />
Sau 0 0,03<br />
Thành phần giới hạn <strong>của</strong> dung dịch: AgI; I - ; Na + , NO 3<br />
-<br />
Có cân <strong>bằng</strong>:<br />
AgI<br />
Ag + + I - K 6<br />
-1<br />
= <strong>10</strong> -16<br />
C bđ 0 0,03<br />
[ ] x 0,03 + x<br />
Trang <strong>11</strong>
1 16<br />
K6 x.(0,03 x) <strong>10</strong> x = 3,333.<strong>10</strong> -15<br />
Thế điện cực Ag nhúng vào dung dịch A là:<br />
E E <br />
Ag<br />
0,058( V )<br />
<br />
<br />
0 <br />
15<br />
0,0592log 0,799 0,0592log(3,333.<strong>10</strong> )<br />
Ag / Ag Ag / Ag<br />
0,125<br />
Vì E E 2<br />
nên điện cực Cu là catot ở bên p<strong>hải</strong> sơ đồ pin, điện<br />
Ag / Ag Cu / Cu<br />
cực Ag là anot ở bên trái sơ đồ pin. Vậy, sơ đồ pin là<br />
(-) Ag│AgI, dung dịch I - 0,03M ║ Pb(IO 3 ) 2 ; Cu(IO 3 ) 2 ; IO<br />
- 3<br />
0,03M; H + ; Na + ; NO 3- │Cu (+)<br />
0,25<br />
b/ Ở 25 0 C, E pin = E (+) - E (-) = 0,216 – (-0,058) = 0,274 (V) 0,25<br />
CÂU 8 1/ Sự biến đổi năng lượng liên kết trong dãy halogen :<br />
- Năng lượng liên kết X – X trong F 2 nhỏ hơn trong Cl 2 và Br 2 do trong<br />
F 2 chỉ <strong>có</strong> xen phủ p–p còn trong Cl 2 At 2 ngoài sự xen phủ p –p còn<br />
<strong>có</strong> xen phủ p – d làm tăng độ bền liên kết.<br />
0,5<br />
- Năng lượng liên kết giảm từ Cl 2 At 2 là do b<strong>án</strong> kính nguyên tử tăng<br />
dần từ F At nên mức độ xen phủ giữa <strong>các</strong> AO giảm dần độ bền<br />
liên kết X – X giảm từ Cl 2 At 2 .<br />
0,5<br />
2/ Nêu và giải thích qui luật biến đổi:<br />
Tính axit tăng từ HClO HClO 4 do khi số nguyên tử O liên kết<br />
với nguyên tử Cl tăng làm tăng mật độ điện tích dương trên Cl làm<br />
giảm mật độ điện tích âm trên nguyên tử O <strong>của</strong> nhóm O – H tăng độ 0,25<br />
phân cực <strong>của</strong> liên kết O – H tính độ linh động <strong>của</strong> H.<br />
Độ bền tăng từ HClO HClO 4 do khi số nguyên tử O liên kết<br />
với nguyên tử Cl tăng tăng số cặp electron quanh nguyên tử Cl <br />
làm giảm độ dài liên kết Cl – O; <strong>đồng</strong> thời khi số nguyên tử O tăng<br />
0,25<br />
làm tăng tính đối xứng <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion độ bền <strong>của</strong> <strong>các</strong> gốc axit tăng.<br />
Tính oxi hoá trong dãy ion: ClO <br />
, ClO 2 , ClO 3 , ClO 4 giảm do độ<br />
0,5<br />
bền <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion tăng khả năng hoạt động hoá <strong>học</strong> giảm.<br />
CÂU 9 Dựa trên <strong>các</strong> tích số tan <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất và thế điện cực <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> thấy<br />
được <strong>các</strong> phản ứng <strong>có</strong> thể xảy ra theo thứ tự là:<br />
Trang 12
Hg 2+ + H 2 S ƒ HgS + 2H + K 1 = K s1<br />
-1<br />
.K a1 .K a2 = <strong>10</strong> 31,88 (1)<br />
0,01 1,00<br />
- 1,02<br />
2Fe 3+ + H 2 S ƒ 2Fe 2+ + S + 2H + 2 (0,77<strong>10</strong>,141)/0,0592 21,28<br />
K <strong>10</strong> <strong>10</strong> (2)<br />
0,01 1,02<br />
- 0,01 1,03<br />
Zn 2+ + H 2 S ƒ ZnS + 2H + K 3 = K s3<br />
-1<br />
.K a1 .K a2 = <strong>10</strong> 1,68 (3)<br />
Fe 2+ + H 2 S ƒ FeS + 2H + K 4 = K s4<br />
-1<br />
.K a1 .K a2 = <strong>10</strong> -2,72 (4)<br />
Theo phản ứng (1), (2), giá trị K 1 , K 2 tìm được rất lớn nên <strong>có</strong> kết tủa<br />
HgS và S tạo ra.<br />
Theo phản ứng (3) và (4), <strong>các</strong> giá trị K 3 , K 4 nhỏ nên cần p<strong>hải</strong> xác định<br />
xem <strong>có</strong> tạo kết tủa FeS và ZnS hay không.<br />
*Đ<strong>án</strong>h giá khả năng kết tủa <strong>của</strong> ZnS và FeS:<br />
Vì H 2 S là một axit yếu nên chấp nhận [H + ] = CH<br />
+ = 1,03 M, môi<br />
2<br />
0,5<br />
0,25<br />
<strong>trường</strong> axit, bỏ qua sự tao phức hiđroxo <strong>của</strong> ion Zn 2+ và ion Fe 2+ tức là<br />
C’Zn 2+ = 0,01M và C’ Fe2+ = 0,01 M.<br />
Từ cân <strong>bằng</strong> H 2 S ƒ 2H + + S 2- K = K a1 .K a2 = <strong>10</strong> -19,92 (5)<br />
K . K .[ H S] <strong>10</strong> 0,1<br />
C 2<br />
[ S ]= <strong>10</strong><br />
S<br />
[ H ] 1,03<br />
19,92<br />
2<br />
a1 a2 2<br />
20,95<br />
2 2<br />
Vậy ta <strong>có</strong>:<br />
C’Fe 2+.C’ S 2-- = 0,01.<strong>10</strong>-20,95 = <strong>10</strong> -22,95
Như thế, phản ứng <strong>có</strong> sự phụ thuộc lgv = -0,68 – 0,09t (2) p<strong>hải</strong> là<br />
phản ứng bậc 1 với lgv 0 = -0,68.<br />
→ v 0 = <strong>10</strong> -0,68 mol/(L.s) = 0,21 mol/(L.s)<br />
Khi C = C 0 /2 thì v =v 0 /2 = 0,<strong>10</strong>5 mol/(L.s)<br />
→ lgv = lg0,<strong>10</strong>5 = -0,98 (3)<br />
0,5<br />
0,5<br />
Thay (3) vào (2): - 0,98 = -0,68 – 0,09t 1/2<br />
→ t 1/2 = 3,33 s → k = ln2/t 1/2 = 0,21 s -1<br />
→ C 0 = v 0 /k = 0,21 mol/(L.s): 0,21 s -1 = 1 mol/L<br />
0,5<br />
Trang 14
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ THI MÔN HOÁ KHỐI <strong>10</strong><br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015<br />
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Thời gian làm bài 180 phút<br />
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT<br />
(Đề này <strong>có</strong> 3 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu I (2đ): Cấu tạo nguyên tử- Hệ thống tuần hoàn.<br />
Cho A, B là 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ <strong>của</strong> bảng tuần hoàn trong đó B<br />
<strong>có</strong> tổng số lượng tử ( n + l ) lớn hơn tổng số lượng tử ( n + l ) <strong>của</strong> A là 1. Tổng số đại số <strong>của</strong><br />
<strong>bộ</strong> 4 số lượng tử <strong>của</strong> electron cuối cùng <strong>của</strong> cation A a<br />
là 3,5.<br />
1. Xác định <strong>bộ</strong> 4 số lượng tử <strong>của</strong> electron cuối cùng trên A, B.<br />
2. Viết cấu hình electron và xác định tên <strong>của</strong> A, B.<br />
Câu II (2đ): Liên kết <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>- Hình <strong>học</strong> phân tử- Tinh thể<br />
1. Silic <strong>có</strong> cấu trúc tinh thể giống kim cương.<br />
a. Tính b<strong>án</strong> kính nguyên tử silic. Cho khối lượng riêng <strong>của</strong> silic tinh thể <strong>bằng</strong><br />
2,33g.cm -3 ; khối lượng mol nguyên tử <strong>của</strong> Si <strong>bằng</strong> 28,1g.mol -1 .<br />
b. So s<strong>án</strong>h b<strong>án</strong> kính nguyên tử <strong>của</strong> silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích.<br />
2. Hãy so s<strong>án</strong>h và giải thích<br />
a. Nhiệt hình thành <strong>của</strong> COF2 và COCl2.<br />
b. Góc liên kết XSX trong <strong>các</strong> phân tử SO2X2 với X là <strong>các</strong> nguyên tử halogen.<br />
3. Thực nghịêm xác định được momen lưỡng cực <strong>của</strong> phân tử H2O là 1,85D, góc liên kết<br />
HOH là <strong>10</strong>4,5 o , độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm. Tính độ ion <strong>của</strong> liên kết O – H trong phân<br />
tử nước (bỏ qua momen tạo ra do <strong>các</strong> cặp electron <strong>hóa</strong> trị không tham gia liên kết <strong>của</strong> oxy)<br />
Cho biết: 1D = 3,33.<strong>10</strong> -<strong>30</strong> C.m; Điện tích <strong>của</strong> electron là -1,6.<strong>10</strong> -19 C; 1nm = <strong>10</strong> -9 m.<br />
Câu 3 (2đ):(Phản ứng hạt nhân)<br />
Khi nghiên cứu một mẫu cổ vật nguồn gốc hữu cơ chứa 1 mg cacbon, người ta thấy rằng tỷ lệ<br />
14<br />
C<br />
<strong>đồng</strong> vị <strong>của</strong> mẫu là 1,2.<strong>10</strong> -14 .<br />
12<br />
C<br />
a. Có bao nhiêu nguyên tử 14 C <strong>có</strong> trong mẫu ?<br />
b. Tốc độ phân rã <strong>của</strong> 14 C trong mẫu <strong>bằng</strong> bao nhiêu ?<br />
c. Tuổi <strong>của</strong> mẫu nghiên cứu <strong>bằng</strong> bao nhiêu ?<br />
Cho chu kỳ b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 14 C là 57<strong>30</strong> năm, hoạt độ phóng xạ riêng <strong>của</strong> cacbon thời<br />
chưa <strong>có</strong> <strong>các</strong> hoạt động hạt nhân <strong>của</strong> con người là 227 Bq/KgC. Cho biết 1Bq = 1 phân rã/giây.<br />
Câu 4 (2đ): Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Một phản ứng dùng để luyện kẽm theo phương pháp khô là:<br />
ZnS(r) + 3/2O2(k) → ZnO(r) + SO2(k)<br />
1. Tính ∆H o <strong>của</strong> phản ứng ở nhiệt độ 298K và 1350K, coi nhiệt dung <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất<br />
không phụ thuộc vào nhiệt độ ở miền nhiệt độ nghiên cứu.<br />
2. Giả <strong>thi</strong>ết ZnS nguyên chất. Lượng ZnS và không khí (20% O2 và 80% N2 theo thể<br />
tích) lấy đúng tỉ lệ hợp thức bắt đầu ở 298K sẽ đạt đến nhiệt độ nào khi chỉ hấp thụ lượng<br />
nhiệt tỏa ra do phản ứng ở điều kiện chuẩm tại 1350K (lượng nhiệt này chỉ dùng để nâng<br />
nhiệt độ <strong>các</strong> chất đầu)<br />
Hỏi phản ứng <strong>có</strong> duy trì được không, nghĩa là không cần cung cấp nhiệt từ bên ngoài, biết<br />
rằng phản ứng trên chỉ xảy ra ở nhiệt độ không thấp hơn 1350K?<br />
3. Thực tế trong quặng sfalerit ngoài ZnS còn chứa SiO2. Vậy hàm lượng % <strong>của</strong> ZnS<br />
trong quặng tối <strong>thi</strong>ểu p<strong>hải</strong> là bao nhiêu để phản ứng <strong>có</strong> thể tự duy trì được?<br />
Biết:<br />
ZnS(r) ZnO(r) SO2(k) O2(k) N2(k) SiO2(r)<br />
∆H o (kJ.mol -1 ) -202,92 -347,98 -296,90<br />
C o p (J.K -1 .mol - 58,05 51,64 51,<strong>10</strong> 34,24 <strong>30</strong>,65 72,65<br />
1 )<br />
MZnS = 97,42g.mol -1 ; MSiO2 = 60,<strong>10</strong>g.mol -1<br />
1
Câu 5 (2đ): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> trong pha khí.<br />
Amoni hiđrosunfua là một chất không bền, dễ phân huỷ thành NH 3 (k) và H 2 S (k).<br />
Biết:<br />
Hợp chất H 0 (kJ/mol) S 0 (J/K.mol)<br />
NH 4 HS (r) 156,9 <strong>11</strong>3,4<br />
NH 3 (k) 45,9 192,6<br />
H 2 S (k) 20,4 205,6<br />
a. Tính H o 298 ,S o 298 và G o 298 <strong>của</strong> phản ứng trên<br />
b. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp tại 25 0 C <strong>của</strong> phản ứng trên<br />
c. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp tại 35 0 C <strong>của</strong> phản ứng trên.<br />
Giả <strong>thi</strong>ết H 0 và S 0 không phụ thuộc nhiệt độ.<br />
d. Giả sử cho 1,00 mol NH 4 HS (r) vào một bình trống <strong>có</strong> thể tích 25,00 lít. Hãy tính áp<br />
suất toàn phần trong bình, nếu phản ứng phân huỷ đạt cân <strong>bằng</strong> ở 25 0 C, bỏ qua thể tích <strong>của</strong><br />
NH 4 HS (r). Nếu thể tích bình là <strong>10</strong>0,00 lít, hãy tính lại áp suất toàn phần trong thí nghiệm<br />
trên.<br />
Câu 6 (2đ): Cân <strong>bằng</strong> axit- bazơ, tạo kết tủa.<br />
Dung dịch A chứa NH3 0,2M; Na2C2O4 0,1M; Na2SO4 0,08M.<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A.<br />
b. Thêm dần CaCl2 vào dung dịch A vào <strong>10</strong>ml dung dịch A đến C = 0,18M.<br />
Tính [C2O4 2- ], [SO4 2- ], [Ca 2+ ]? (Coi như thể tích dung dịch thay đổi không đ<strong>án</strong>g kể)<br />
Cho pKa: NH4 + (9,24); HSO4 - (2,00); H2C2O4 (1,25; 4,27)<br />
pKs: CaSO4 (4,26); CaC2O4 (8,75);<br />
= <strong>10</strong>-12,6<br />
<br />
*<br />
( CaOH )<br />
Câu 7 (2đ): Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử-pin điện <strong>hóa</strong>.<br />
Dung dịch X gồm K2Cr2O7 0,0<strong>10</strong>M; KMnO4 0,0<strong>10</strong>M; Fe2(SO4)3 0,0050M và H2SO4 (pH <strong>của</strong><br />
dung dịch <strong>bằng</strong> 0).Thêm dung dịch KI vào dung dịch X cho đến nồng độ <strong>của</strong> KI là 0,50M,<br />
được dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi khi thêm KI vào dung dịch X).<br />
a. Hãy mô tả <strong>các</strong> quá trình xảy ra và cho biết thành phần <strong>của</strong> dung dịch Y.<br />
b. Tính thế <strong>của</strong> điện cực platin nhúng trong dung dịch Y.<br />
c. Cho biết khả năng phản ứng <strong>của</strong> Cu 2+ với I - (dư) ở điều kiện tiêu chuẩn.Giải thích.<br />
d. Viết sơ đồ pin được ghép bởi điện cực platin nhúng trong dung dịch Y và điện cực<br />
platin nhúng trong dung dịch gồm Cu 2+ , I - (cùng nồng độ 1M) và chất rắn CuI. viết phương<br />
trình hoá <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trên từng điện cực và xảy ra trong pin khi hoạt động.<br />
Cho: E 0 (Cr2O7 2- /Cr 3+ ) = 1,3<strong>30</strong>V; E 0 (MnO4 - /Mn 2+ )= 1,5<strong>10</strong>V; E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771V; E 0 (I3 - /I -<br />
)= 0,5355V; E 0 (Cu 2+ /Cu + ) = 0,153V; pKs(CuI) = 12; ở 25 0 C: 2,<strong>30</strong>3 RT 0,0592; Cr(z = 24).<br />
F<br />
Câu 8 (2đ): Nhóm halogen.<br />
a. Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi<br />
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?<br />
b. Điclo oxit ClO2 là một chất khí được dùng để tẩy trắng trong sản xuất giấy. Phương pháp<br />
tốt nhất để điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm là cho hỗn hợp KClO3 và H2C2O4 tác dụng với<br />
H2SO4 loãng. Trong công nghiệp ClO2 được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho NaClO3 tác dụng với SO2 <strong>có</strong><br />
mặt H2SO4 4M.<br />
* Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
2
* ClO2 là hợp chất dễ gây nổ, tại sao điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm theo phương<br />
pháp trên tương đối an toàn?<br />
Câu 9 (2đ): Oxi-Lưu huỳnh.<br />
Trong một bình kín dung tích không đổi chứa 50 (g) hỗn hợp gồm: a1 (g) FeCO3 chứa a% tạp<br />
chất trơ và a2 (g) FeS2 cũng chứa a% tạp chất trơ và một lượng gấp 1,5 lần lượng cần <strong>thi</strong>ết<br />
không khí giàu oxi (70% N2 và <strong>30</strong>% O2 về thể tích). Nung nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn<br />
toàn thu được hỗn hợp oxit B và hỗn hợp khí C, sau đó đưa nhiệt độ bình về trạng thái ban<br />
đầu thấy áp suất trong bình vẫn như trước khi nung.<br />
Lấy chất rắn trong bình cho vào ống sứ, đốt nóng rồi dẫn một luồng khí CO đi qua.<br />
Sau khi kết thúc thí nghiệm, từ chất rắn còn lại trong ống sứ lấy ra được 17,92 (g) sắt, biết<br />
rằng chỉ <strong>có</strong> 80% sắt oxit bị khử thành sắt.<br />
Cho hỗn hợp khí C vào bình kín dung tích không đổi 5 lít <strong>có</strong> mặt xúc tácV2O5, nung<br />
nóng bình ở 546 0 C đến khi phản ứng oxi <strong>hóa</strong> SO2 đạt trạng thái cân <strong>bằng</strong> thấy áp suất trong<br />
bình lúc đó là 38,<strong>30</strong>4 atm.<br />
a. Tính % tạp chất trơ a và khối lượng a1, a2.<br />
b. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử SO2 thành SO3 ở 546 0 C.<br />
Câu <strong>10</strong> (2đ): Động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
Đối với phản ứng: A + B → C + D<br />
1. Trộn 2 thể tích <strong>bằng</strong> nhau <strong>của</strong> dung dịch chất A và dung dịch chất B <strong>có</strong> cùng nồng độ 1M:<br />
a. Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 333,2K thì sau 2 giờ nồng độ <strong>của</strong> C <strong>bằng</strong><br />
0,215M. Tính hằng số tốc độ <strong>của</strong> phản ứng.<br />
b. Nếu thực hiện phản ứng ở 343,2K thì sau 1,33 giờ nồng độ <strong>của</strong> A giảm đi 2 lần.<br />
Tính năng lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng (theo kJ.mol -1 ).<br />
2. Trộn 1 thể tích dung dịch chất A với 2 thể tích dung dịch chất B, <strong>đề</strong>u cùng nồng độ 1M, ở<br />
nhiệt độ 333,2K thì sau bao lâu A phản ứng hết 90%?<br />
.................HẾT.................<br />
3
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM<br />
ĐỀ XUẤT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐBBB 2015<br />
Môn: Hóa <strong>học</strong> – Lớp <strong>10</strong><br />
Câu I(2đ): Cấu tạo nguyên tử- Hệ thống tuần hoàn.<br />
Cho A, B là 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ <strong>của</strong> bảng tuần hoàn trong đó B<br />
<strong>có</strong> tổng số lượng tử ( n + l ) lớn hơn tổng số lượng tử ( n + l ) <strong>của</strong> A là 1. Tổng số đại số <strong>của</strong><br />
<strong>bộ</strong> 4 số lượng tử <strong>của</strong> electron cuối cùng <strong>của</strong> cation A a<br />
là 3,5.<br />
1. Xác định <strong>bộ</strong> 4 số lượng tử <strong>của</strong> electron cuối cùng trên A, B.<br />
2. Viết cấu hình electron và xác định tên <strong>của</strong> A, B.<br />
Hướng dẫn:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
1.<br />
Vì 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ nên 2 nguyên tố <strong>có</strong> cùng số <strong>lớp</strong> 0,5 đ<br />
electron (cùng n ). Mà tổng ( n + l ) <strong>của</strong> B lớn hơn tổng ( n + l ) <strong>của</strong> A là 1 nên: Cấu hình<br />
electron <strong>lớp</strong> ngoài cùng <strong>của</strong> A, B là:<br />
A: ns 2 ; B: np 1<br />
Mặt khác A <strong>có</strong> 2e ở <strong>lớp</strong> ngoài cùng cation A <strong>có</strong> dạng A 2+ . Vậy tổng đại số <strong>của</strong> 4 số 0.5đ<br />
lượng tử <strong>của</strong> A 2+ là: (n – 1 ) + 1 + 1 – 1/2= 3,5<br />
Vậy 4 số lượng tử <strong>của</strong> :<br />
0.25đ<br />
1<br />
A : n = 3 l = 0 m = 0 s = - 2<br />
B: n = 3 l = 1 m = - 1 s = + 2<br />
1 0.25đ<br />
2. A: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ( Mg ). 0.25đ<br />
B: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 ( Al ). 0.25đ<br />
Câu II(2đ): Liên kết <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>- Hình <strong>học</strong> phân tử- Tinh thể<br />
1. Silic <strong>có</strong> cấu trúc tinh thể giống kim cương.<br />
a. Tính b<strong>án</strong> kính nguyên tử silic. Cho khối lượng riêng <strong>của</strong> silic tinh thể <strong>bằng</strong><br />
2,33g.cm -3 ; khối lượng mol nguyên tử <strong>của</strong> Si <strong>bằng</strong> 28,1g.mol -1 .<br />
b. So s<strong>án</strong>h b<strong>án</strong> kính nguyên tử <strong>của</strong> silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích.<br />
2. Hãy so s<strong>án</strong>h và giải thích<br />
a. Nhiệt hình thành <strong>của</strong> COF2 và COCl2.<br />
b. Góc liên kết XSX trong <strong>các</strong> phân tử SO2X2 với X là <strong>các</strong> nguyên tử halogen.<br />
3. Thực nghịêm xác định được momen lưỡng cực <strong>của</strong> phân tử H2O là 1,85D, góc liên kết<br />
HOH là <strong>10</strong>4,5 o , độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm. Tính độ ion <strong>của</strong> liên kết O – H trong phân<br />
tử nước (bỏ qua momen tạo ra do <strong>các</strong> cặp electron <strong>hóa</strong> trị không tham gia liên kết <strong>của</strong> oxy)<br />
Cho biết: 1D = 3,33.<strong>10</strong> -<strong>30</strong> C.m; Điện tích <strong>của</strong> electron là -1,6.<strong>10</strong> -19 C; 1nm = <strong>10</strong> -9 m.<br />
Hướng dẫn:<br />
Nội dung<br />
1.<br />
a. Từ công thức tính khối lượng riêng<br />
n.<br />
M<br />
D = V1 ô = ( 8.28,1)/(2,33.6,02.<strong>10</strong> 23 ) = 16,027 cm 3 .<br />
.<br />
N A<br />
V<br />
a= 5,43.<strong>10</strong> -8 cm; d = a. 3 = 5,43.<strong>10</strong> -8 .1,71 = 9.39.<strong>10</strong> -8 cm;<br />
B<strong>án</strong> kính <strong>của</strong> nguyên tử silic là: r = d/8 = 1,17 .<strong>10</strong> -8 cm;<br />
4<br />
Điểm<br />
0.25đ
. Có rSi (0,<strong>11</strong>7 nm) > rC( 0,077 nm). Điều này phù hợp với quy luật biến đổi b<strong>án</strong> kính<br />
nguyên tử trong một phân nhóm chính.<br />
0.25đ<br />
2.<br />
a. Ta <strong>có</strong> sơ đồ tạo thành COX2 <strong>có</strong> thể biểu diễn theo sơ đồ sau:<br />
C (graphit) + 1/2O 2 + X 2<br />
ht<br />
COX 2<br />
th<br />
1/2E lk E X2<br />
-2E lkC-X<br />
C(khí) + O(khí) + 2X(khí)<br />
-E lkC=O<br />
Hht ( COF 2 )<br />
Hht ( COCl 2 )<br />
( Elk ( F2 )<br />
Elk ( Cl2<br />
)) 2( Elk ( CCl )<br />
Elk ( CF)<br />
)<br />
+ Nguyên tử F không <strong>có</strong> phân <strong>lớp</strong> d nên phân tử F2 chỉ <strong>có</strong> đơn thuần 1 liên kết<br />
đơn. Còn nguyên tử Cl <strong>có</strong> phân <strong>lớp</strong> d nên ngoài 1 liên kết đơn, giữa 2 nguyên tử Cl <strong>có</strong><br />
một phần liên kết kiểu p<br />
d , do đó, Elk ( F2) Elk ( Cl2)<br />
(1)<br />
+ So với nguyên tử F, nguyên tử Cl <strong>có</strong> b<strong>án</strong> kính lớn hơn, độ âm điện nhỏ hơn,<br />
do đó Elk ( CCl<br />
)<br />
Elk ( CF)<br />
(2)<br />
Từ (1) và (2) suy ra, H<br />
H<br />
ht ( COF 2) ht ( COCl 2)<br />
b. + Phân tử SO2X2 <strong>có</strong> cấu tạo tứ diện, nguyên tử S lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
+ S tạo liên kết đôi S = O với 2 nguyên tử O, tạo liên kết đơn S – X với 2<br />
nguyên tử X, mật độ electron ở liên kết đôi S = O lớn hơn ở liên kết đơn S – X.<br />
+ Từ F đến I, độ âm điện giảm dần nên mật độ electron càng ở xa nguyên tử<br />
phối trí X, càng gần trung tâm S<br />
Do đó, góc liên kết OSO tăng dần từ F đến I, ngược lại, góc liên kết SXS<br />
(giảm) dần từ F đến I, <strong>có</strong> nghĩa là góc liên kết FSF < ClSCl < BrSBr < ISI (phối tử<br />
<strong>có</strong> độ âm điện lớn, góc liên kết nhỏ)<br />
0.5đ<br />
3.<br />
H<br />
O <br />
<br />
H<br />
<strong>của</strong> phân tử <strong>bằng</strong> tổng <strong>các</strong> momen <strong>của</strong> hai liên kết (O – H):<br />
Từ đó sử dụng <strong>các</strong> hệ thức lượng trong tam giác ta tính được momen <strong>của</strong> liên<br />
kết O – H là: 1,51D<br />
Tính OH (t.tế) 1,5<strong>10</strong>9 D<br />
9<br />
0,0957.<strong>10</strong> .1,6.<strong>10</strong><br />
Tính OH (l.thuyết) = l.e =<br />
<strong>30</strong><br />
3,33.<strong>10</strong><br />
19<br />
0.5đ<br />
4,5982 D 0.5đ<br />
5
% =<br />
1,5<strong>10</strong>9<br />
<strong>10</strong>0% 32,8585%<br />
4,5982<br />
0.5đ<br />
Câu 3(2đ): (Phản ứng hạt nhân)<br />
Khi nghiên cứu một mẫu cổ vật nguồn gốc hữu cơ chứa 1 mg cacbon, người ta thấy rằng tỷ lệ<br />
14<br />
C<br />
<strong>đồng</strong> vị <strong>của</strong> mẫu là 1,2.<strong>10</strong> -14 .<br />
12<br />
C<br />
a. Có bao nhiêu nguyên tử 14 C <strong>có</strong> trong mẫu ?<br />
b. Tốc độ phân rã <strong>của</strong> 14 C trong mẫu <strong>bằng</strong> bao nhiêu ?<br />
c. Tuổi <strong>của</strong> mẫu nghiên cứu <strong>bằng</strong> bao nhiêu ?<br />
Cho chu kỳ b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 14 C là 57<strong>30</strong> năm, hoạt độ phóng xạ riêng <strong>của</strong> cacbon thời<br />
chưa <strong>có</strong> <strong>các</strong> hoạt động hạt nhân <strong>của</strong> con người là 227 Bq/KgC. Cho biết 1Bq = 1 phân rã/giây.<br />
Hướng dẫn:<br />
0,001<br />
23<br />
19<br />
0.5đ<br />
a.Tổng số nguyên tử C trong mẫu vật .6,02.<strong>10</strong> 5,02.<strong>10</strong> nguyên tử<br />
12<br />
Số nguyên tử 14 C = 5,02.<strong>10</strong> 19 .1,2.<strong>10</strong> -14 = 6,02.<strong>10</strong> 5 nguyên tử.<br />
b. Tốc độ phân rã:<br />
0.5đ<br />
ln2<br />
ln2<br />
5<br />
6<br />
A k.<br />
N . N <br />
.6,02.<strong>10</strong> 2,31.<strong>10</strong> ( Bq)<br />
t 57<strong>30</strong>.365.24.60.60<br />
1<br />
2<br />
c. Tuổi <strong>của</strong> mẫu nghiên cứu<br />
t1<br />
6<br />
1 No 1 Ao<br />
2<br />
Ao<br />
57<strong>30</strong> 227.<strong>10</strong><br />
t ln ln ln .ln. 37925 năm<br />
6<br />
k N k A ln A ln 2,31.<strong>10</strong><br />
2<br />
2<br />
Câu 4(2đ): Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Một phản ứng dùng để luyện kẽm theo phương pháp khô là:<br />
ZnS(r) + 3/2O2(k) → ZnO(r) + SO2(k)<br />
1. Tính ∆H o <strong>của</strong> phản ứng ở nhiệt độ 298K và 1350K, coi nhiệt dung <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất<br />
không phụ thuộc vào nhiệt độ ở miền nhiệt độ nghiên cứu.<br />
2. Giả <strong>thi</strong>ết ZnS nguyên chất. Lượng ZnS và không khí (20% O2 và 80% N2 theo thể<br />
tích) lấy đúng tỉ lệ hợp thức bắt đầu ở 298K sẽ đạt đến nhiệt độ nào khi chỉ hấp thụ lượng<br />
nhiệt tỏa ra do phản ứng ở điều kiện chuẩm tại 1350K (lượng nhiệt này chỉ dùng để nâng<br />
nhiệt độ <strong>các</strong> chất đầu)<br />
Hỏi phản ứng <strong>có</strong> duy trì được không, nghĩa là không cần cung cấp nhiệt từ bên ngoài, biết<br />
rằng phản ứng trên chỉ xảy ra ở nhiệt độ không thấp hơn 1350K?<br />
3. Thực tế trong quặng sfalerit ngoài ZnS còn chứa SiO2. Vậy hàm lượng % <strong>của</strong> ZnS<br />
trong quặng tối <strong>thi</strong>ểu p<strong>hải</strong> là bao nhiêu để phản ứng <strong>có</strong> thể tự duy trì được?<br />
Biết:<br />
ZnS(r) ZnO(r) SO2(k) O2(k) N2(k) SiO2(r)<br />
∆H o (kJ.mol -1 ) -202,92 -347,98 -296,90<br />
C o p (J.K -1 .mol - 58,05 51,64 51,<strong>10</strong> 34,24 <strong>30</strong>,65 72,65<br />
1 )<br />
MZnS = 97,42g.mol -1 ; MSiO2 = 60,<strong>10</strong>g.mol -1<br />
Hướng dẫn giải<br />
1đ<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
6
1. ∆H o 298 = -347,98 – 296,90 + 202,92 = -441,96kJ<br />
∆C o p = 51,64 + 51,<strong>10</strong> – 58,05 – 3/2.34,24 = -6,67J.K -1<br />
∆H1350 = -448976,84J<br />
0 0 3 0 0 1<br />
CP CP(ZnS) CP( O2) 6CP(N 2)<br />
293,31 J.<br />
K <br />
2<br />
2.<br />
T<br />
0<br />
1350<br />
293,31dT 0 T 1829K<br />
. T = 1829K > 1350K nên phản ứng<br />
298<br />
tự duy trì được.<br />
3. Gọi x là số mol SiO2 <strong>có</strong> trong 1 mol ZnS<br />
<br />
C<br />
o o<br />
<br />
3 o<br />
o<br />
o<br />
6 293,31<br />
72,65 (<br />
1<br />
p<br />
C<br />
p ZnS)<br />
C<br />
p(<br />
O )<br />
C<br />
p(<br />
N )<br />
xCp(<br />
SiO )<br />
x )<br />
%ZnS = 47%<br />
2<br />
( 2<br />
2<br />
1350<br />
2<br />
JK<br />
293,31dT<br />
72,65xdT<br />
0 x <br />
448976,84<br />
1,84mol<br />
298<br />
1350<br />
298<br />
0,25x4=1đ<br />
0.5đ<br />
0.25đ<br />
0,25đ<br />
Câu 5(2đ): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> trong pha khí.<br />
Amoni hiđrosunfua là một chất không bền, dễ phân huỷ thành NH 3 (k) và H 2 S (k).<br />
Biết:<br />
Hợp chất H 0 (kJ/mol) S 0 (J/K.mol)<br />
NH 4 HS (r) 156,9 <strong>11</strong>3,4<br />
NH 3 (k) 45,9 192,6<br />
H 2 S (k) 20,4 205,6<br />
a. Tính H o 298 ,S o 298 và G o 298 <strong>của</strong> phản ứng trên<br />
b. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp tại 25 0 C <strong>của</strong> phản ứng trên<br />
c. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp tại 35 0 C <strong>của</strong> phản ứng trên.<br />
Giả <strong>thi</strong>ết H 0 và S 0 không phụ thuộc nhiệt độ.<br />
d. Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào một bình trống <strong>có</strong> thể tích 25,00 lít. Hãy tính áp suất<br />
toàn phần trong bình, nếu phản ứng phân huỷ đạt cân <strong>bằng</strong> ở 25 0 C, bỏ qua thể tích <strong>của</strong><br />
NH 4 HS (r). Nếu thể tích bình là <strong>10</strong>0,00 lít, hãy tính lại áp suất toàn phần trong thí nghiệm<br />
trên.<br />
Giải:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
a. H 0 = 45,9 20,4 ( 156,9 ) = 90,6 kJ/mol<br />
0.5đ<br />
S 0 = 192,6 + 205,6 <strong>11</strong>3,4 = 284,8 J/K.mol<br />
G 0 = H 0 T. S 0 = 90600 298,15 284,8 = 5687 J/mol hay 5,687<br />
kJ/mol<br />
b. G 0 = RT.ln K a 5687 = 8,314 298,15 ln K a . K a =<br />
0,<strong>10</strong>08<br />
Kp = Ka = 0,<strong>10</strong>08 atm 2 .<br />
0.5đ<br />
c. Tương tự tại 35 0 C, G 0 = H 0 T. S 0 = 2839 J/mol nên Ka = 0,3<strong>30</strong>2 và Kp = 0.25đ<br />
7
0,3<strong>30</strong>2 atm 2 .<br />
d. Do P (toàn phần) = P (NH 3 ) + P (H 2 S) P (NH 3 ) = P (H 2 S) = 0,5P (toàn<br />
phần)<br />
Kp = [0,5P (toàn phần)] 2 = 0,<strong>10</strong>08<br />
8<br />
P (toàn phần) = 0,635 atm<br />
PV 0,635<br />
25<br />
số mol khí = = = 0,64 mol số mol NH 4 HS = 1 <br />
RT 0,08314<br />
298,15<br />
0,50,64= 0,68<br />
0,635<strong>10</strong>0<br />
* Nếu dung tích bình <strong>10</strong>0 L thì số mol khí = = 2,56 mol<br />
0,08314<br />
298,15<br />
số mol NH 4 HS = 1 0,5 2,56 = 0,28 không còn<br />
chất rắn<br />
Khi đó 1 mol chất rắn chuyển hết thành 2 mol chất khí nên<br />
nRT 20,08314298,15<br />
P (toàn phần) = = = 0,5 atm<br />
V<br />
<strong>10</strong>0<br />
Câu 6(2đ): Cân <strong>bằng</strong> axit- bazơ, tạo kết tủa.<br />
Dung dịch A chứa NH3 0,2M; Na2C2O4 0,1M; Na2SO4 0,08M.<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A.<br />
b. Thêm dần CaCl2 vào dung dịch A vào <strong>10</strong>ml dung dịch A đến C = 0,18M.<br />
Tính [C2O4 2- ], [SO4 2- ], [Ca 2+ ]? (Coi như thể tích dung dịch thay đổi không đ<strong>án</strong>g kể)<br />
Cho pKa: NH4 + (9,24); HSO4 - (2,00); H2C2O4 (1,25; 4,27)<br />
pKs: CaSO4 (4,26); CaC2O4 (8,75);<br />
= <strong>10</strong>-12,6<br />
<br />
*<br />
( CaOH )<br />
Hướng dẫn:<br />
Nội dung<br />
a. Tính pHA?<br />
Xét <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
NH3 + H2O NH4 + + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76 (1)<br />
C2O4 2- + H2O HC2O4 - + OH - Kb1 = <strong>10</strong> -9,73 (2)<br />
HC2O4 - + H2O H2C2O4 + OH - Kb2 = <strong>10</strong> -12,75 (3)<br />
SO4 2- + H2O HSO4 - + OH - Kb’ = <strong>10</strong> -12 (4)<br />
Do Kb >> Kb1 >> Kb2, Kb’ nên cân <strong>bằng</strong> (1) là chủ yếu, quyết định pH <strong>của</strong> dung dịch A.<br />
NH3 + H2O NH4 + + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76 (1)<br />
C 0,2<br />
[] 0,2-x x x<br />
2<br />
x<br />
= <strong>10</strong> -4,76 x = 1,856.<strong>10</strong> -3 pH = <strong>11</strong>,27.<br />
(0, 2 x)<br />
b. Dung dịch A: NH3 (0,2M), C2O4 2- (0,1M), SO4 2- (0,08M)<br />
Xét điều kiện hình thành kết tủa:<br />
Ks( CaS O4<br />
)<br />
Muốn <strong>có</strong> CaSO4: C 2<br />
= 6,87.<strong>10</strong> -4<br />
Ca<br />
C<br />
Muốn <strong>có</strong> CaC2O4: C 2<br />
<br />
Ca<br />
Vậy CaC2O4 xuất hiện trước.<br />
2<br />
SO4<br />
K ( CaC O )<br />
C<br />
s 2 4<br />
= <strong>10</strong> -7,75<br />
2<br />
CO 2 4<br />
<br />
0.25đ<br />
0.5đ<br />
Điểm<br />
0.5đ<br />
0.5đ
Các phản ứng xảy ra:<br />
Ca 2+ + C2O4 2- CaC2O4<br />
0,18 0,1<br />
Còn 0,08 -<br />
Ca 2+ + SO4 2- CaSO4<br />
0,08 0,08<br />
Còn - -<br />
TPGH: CaC 2 O 4 , CaSO 4 , NH 3 (0,2M)<br />
NH3 + H2O NH4 + + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76 (1’)<br />
CaSO4 Ca 2+ + SO4 2- Ks1 = <strong>10</strong> -4,26 (2’)<br />
CaC2O4 Ca 2+ + C2O4 2- Ks2 = <strong>10</strong> -8,75 (3’)<br />
So s<strong>án</strong>h Ks1 >> Ks2 cân <strong>bằng</strong> (1’) và (2’) là chủ yếu.<br />
Cân <strong>bằng</strong> (1’) đó xét ở phần a: pH = <strong>11</strong>,27<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> (2’):<br />
CaSO4 Ca 2+ + SO4 2- Ks1 = <strong>10</strong> -4,26 (2’)<br />
S S<br />
Các quá trình phụ:<br />
Ca 2+ + H2O CaOH + + H + * ( CaOH<br />
= <strong>10</strong> -12,6 (4’)<br />
)<br />
SO4 2- + H2O HSO4 - + OH - Kb’ = <strong>10</strong> -12 (5’)<br />
Do môi trưêng bazơ (pH = <strong>11</strong>,27) nên <strong>có</strong> thể bỏ qua cân <strong>bằng</strong> nhận proton <strong>của</strong> SO 4 2- (cân<br />
<strong>bằng</strong> (5’)).<br />
Vậy S = [SO4 2- ]<br />
và S = [Ca 2+ ] + [CaOH + ] = [Ca 2+ ].(1+ * .[H + ] -1 )<br />
2<br />
S<br />
[ Ca ] <br />
1 <br />
<br />
* .[ H ]<br />
2<br />
Vậy Ks1 = [Ca 2+ ].[SO4 2- S<br />
]=<br />
1<br />
1 * .[ H ]<br />
Thay [H + ] = <strong>10</strong> -<strong>11</strong>,27 , * , Ks1 ta tính được S = 7,6.<strong>10</strong> -3<br />
Kết quả: [SO4 2- ] = S = 7,6.<strong>10</strong> -3<br />
[Ca 2+ ] = 7,25.<strong>10</strong> -3<br />
[C2O4 2- ] =<br />
K s 2<br />
2<br />
1<br />
= 2,45.<strong>10</strong> -7 .<br />
[ Ca ]<br />
0.25đ<br />
0.75đ<br />
Câu 7(2đ): Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử-pin điện <strong>hóa</strong>.<br />
Dung dịch X gồm K2Cr2O7 0,0<strong>10</strong>M; KMnO4 0,0<strong>10</strong>M; Fe2(SO4)3 0,0050M và H2SO4 (pH <strong>của</strong><br />
dung dịch <strong>bằng</strong> 0).Thêm dung dịch KI vào dung dịch X cho đến nồng độ <strong>của</strong> KI là 0,50M,<br />
được dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi khi thêm KI vào dung dịch X).<br />
a. Hãy mô tả <strong>các</strong> quá trình xảy ra và cho biết thành phần <strong>của</strong> dung dịch Y.<br />
b. Tính thế <strong>của</strong> điện cực platin nhúng trong dung dịch Y.<br />
c. Cho biết khả năng phản ứng <strong>của</strong> Cu 2+ với I - (dư) ở điều kiện tiêu chuẩn.Giải thích.<br />
d. Viết sơ đồ pin được ghép bởi điện cực platin nhúng trong dung dịch Y và điện cực platin<br />
nhúng trong dung dịch gồm Cu 2+ , I - (cùng nồng độ 1M) và chất rắn CuI. viết phương trình<br />
hoá <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trên từng điện cực và xảy ra trong pin khi hoạt động.<br />
Cho: E 0 (Cr2O7 2- /Cr 3+ ) = 1,3<strong>30</strong>V; E 0 (MnO4 - /Mn 2+ )= 1,5<strong>10</strong>V; E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,771V; E 0 (I3 - /I -<br />
)= 0,5355V; E 0 (Cu 2+ /Cu + ) = 0,153V; pKs(CuI) = 12; ở 25 0 C: 2,<strong>30</strong>3 RT<br />
F<br />
9<br />
0,0592; Cr(z = 24).
Hướng dẫn:<br />
Nội dung<br />
0 0 0 0<br />
a) 1. Do E<br />
- 2+<br />
= 1,51 V > E<br />
2- 3+<br />
= 1,33 V > E<br />
3+ 2+<br />
= 0,771V > E<br />
- -<br />
= 0,5355 V,<br />
MnO /Mn Cr O /Cr Fe /Fe I /I<br />
4 2 7 3<br />
nên <strong>các</strong> quá trình xảy ra như sau:<br />
-<br />
4<br />
2 MnO + 16 H + + 15 I - 2 Mn 2+ + 5<br />
0,01 0,5<br />
- 0,425 0,01 0,025<br />
2-<br />
2 7<br />
Cr O + 14 H + + 9 I - 2 Cr 3+ + 3<br />
0,01 0,425 0,025<br />
- 0,335 0,02 0,055<br />
2 Fe 3+ + 3 I - 2 Fe 2+ + I<br />
3<br />
0,01 0,335 0,055<br />
- 0,32 0,01 0,06<br />
-<br />
-<br />
-<br />
I<br />
3<br />
+ 8 H2O<br />
-<br />
I<br />
3<br />
+ 7 H2O<br />
Thành phần <strong>của</strong> dung dịch Y: I 0,060 M; I - 0,32 M; Mn 2+ 0,01 M; Cr 3+ 0,02 M; Fe 2+<br />
3<br />
0,01 M.<br />
E =<br />
- -<br />
I /I<br />
3<br />
-<br />
b. I + 2 e 3 I -<br />
3<br />
0,0592 0,06<br />
0,5355 + .log = 0,54 V.<br />
3<br />
2 (0,32)<br />
Điể<br />
m<br />
0.5đ<br />
0.5đ<br />
c. Do<br />
0<br />
- -<br />
I /I<br />
E = 0,5355 V > E<br />
2+<br />
3<br />
0<br />
Cu<br />
/<br />
Cu<br />
= 0,153 V nên về nguyên tắc Cu 2+ không oxi <strong>hóa</strong> được<br />
I - và phản ứng: 2 Cu 2+ + 3 I - 2 Cu + -<br />
+ I hầu như xảy ra theo chiều nghịch.<br />
3<br />
Nhưng nếu dư I - 0 0<br />
1<br />
thì sẽ tạo kết tủa CuI. Khi đó E<br />
2+<br />
= E<br />
2+ + 0,0592.log<br />
Cu /CuI Cu /Cu<br />
K<br />
0,863 V.<br />
0<br />
Như vậy E = 0,863 V ><br />
2+<br />
E<br />
CuI:<br />
Cu<br />
/CuI<br />
0<br />
- -<br />
I /I<br />
3<br />
2 Cu 2+ + 5 I - 2 CuI +<br />
S(CuI)<br />
= 0,5355 V Cu 2+ sẽ oxi <strong>hóa</strong> được I - do tạo thành<br />
-<br />
I<br />
3<br />
<br />
0.5đ<br />
Câu 8(2đ): Nhóm halogen.<br />
a. Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi nhiệt<br />
độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?<br />
b. Điclo oxit ClO2 là một chất khí được dùng để tẩy trắng trong sản xuất giấy. Phương pháp tốt<br />
nhất để điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm là cho hỗn hợp KClO3 và H2C2O4 tác dụng với<br />
H2SO4 loãng. Trong công nghiệp ClO2 được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho NaClO3 tác dụng với SO2 <strong>có</strong><br />
mặt H2SO4 4M.<br />
* Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
<strong>10</strong>
* ClO2 là hợp chất dễ gây nổ, tại sao điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm theo phương<br />
pháp trên tương đối an toàn?<br />
Hướng dẫn:<br />
a. Độ dài liên kết HX, năng lượng liên kết và độ bền đối với nhiệt trong dãy từ HF đến HI <strong>có</strong><br />
<strong>các</strong> giá trị sau:<br />
HF HCl HBr HI<br />
Độ dài liên kết HX (Ǻ) 1,02 1,28 1,41 1,60<br />
Năng lượng liên kết HX (Kcal/mol) 135 <strong>10</strong>3 87 71<br />
Phân hủy ở <strong>10</strong>00 0 C (%) Không 0,014 0,5 33<br />
Trong dãy đó, độ bền đối với nhiệt giảm do độ dài liên kết tăng và năng lượng liên<br />
kết giảm.<br />
Độ bền đối với nhiệt chỉ phụ thuộc vào năng lượng liên kết <strong>của</strong> phân tử, còn nhiệt độ<br />
nóng chảy và nhiệt độ sôi lại phụ thuộc vào năng lượng tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử nên độ bền<br />
đối với nhiệt từ HF đến HI phù hợp với sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi<br />
b. 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 2ClO2 + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O<br />
2NaClO3 + SO2 + H2SO4<br />
2 ClO2 + 2NaHSO4<br />
CO2 <strong>sinh</strong> ra pha loãng ClO2 nên làm giảm khả năng nổ <strong>của</strong> ClO2 nên điều chế ClO2 trong<br />
phòng thí nghiệm theo phương pháp trên tương đối an toàn.<br />
Câu 9(2đ): Oxi-Lưu huỳnh.<br />
Trong một bình kín dung tích không đổi chứa 50 (g) hỗn hợp gồm: a1 (g) FeCO3 chứa a% tạp<br />
chất trơ và a2 (g) FeS2 cũng chứa a% tạp chất trơ và một lượng gấp 1,5 lần lượng cần <strong>thi</strong>ết<br />
không khí giàu oxi (70% N2 và <strong>30</strong>% O2 về thể tích). Nung nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn<br />
toàn thu được hỗn hợp oxit B và hỗn hợp khí C, sau đó đưa nhiệt độ bình về trạng thái ban<br />
đầu thấy áp suất trong bình vẫn như trước khi nung.<br />
Lấy chất rắn trong bình cho vào ống sứ, đốt nóng rồi dẫn một luồng khí CO đi qua.<br />
Sau khi kết thúc thí nghiệm, từ chất rắn còn lại trong ống sứ lấy ra được 17,92 (g) sắt, biết<br />
rằng chỉ <strong>có</strong> 80% sắt oxit bị khử thành sắt.<br />
Cho hỗn hợp khí C vào bình kín dung tích không đổi 5 lít <strong>có</strong> mặt xúc tácV2O5, nung<br />
nóng bình ở 546 0 C đến khi phản ứng oxi <strong>hóa</strong> SO2 đạt trạng thái cân <strong>bằng</strong> thấy áp suất trong<br />
bình lúc đó là 38,<strong>30</strong>4 atm.<br />
a. Tính % tạp chất trơ a và khối lượng a1, a2.<br />
b. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử SO2 thành SO3 ở 546 0 C.<br />
Hướng dẫn:<br />
a. Gọi n<br />
FeCO<br />
và n<br />
3 FeS<br />
lần lượt là x và y<br />
2<br />
Phương trình phản ứng:<br />
2FeCO3 + 1/2O2<br />
x<br />
x<br />
4<br />
t<br />
<br />
0<br />
Fe2O3 + CO2<br />
t<br />
2FeS2 + <strong>11</strong>/2 O2 <br />
0<br />
Fe2O3 + SO2<br />
<strong>11</strong>y<br />
y<br />
y/2 2y<br />
4<br />
x <strong>11</strong>y x <strong>11</strong>y<br />
n O 2<br />
phản ứng = + = 4 4 4<br />
x<br />
<strong>11</strong>
n<br />
O ban đầu = 1,5. x <strong>11</strong>y<br />
2<br />
4<br />
n = 1,5.7 x <strong>11</strong>y<br />
N<br />
. = 3,5.<br />
2<br />
3 4<br />
x <strong>11</strong>y<br />
4<br />
Vậy hỗn hợp C gồm <strong>các</strong> chất <strong>có</strong> mol lần lượt là: CO2 x mol; SO2 2y mol; O2 dư 0,5.<br />
x <strong>11</strong>y<br />
x <strong>11</strong>y<br />
mol; N2 3,5.<br />
mol.<br />
4<br />
4<br />
……………………………………………………………….0.5đ<br />
x <strong>11</strong>y<br />
P1 = P2 nên n1 = n2 + = x 2 y x y (1)<br />
4 4<br />
Fe2O3<br />
x y 80<br />
.<br />
2 <strong>10</strong>0<br />
CO<br />
2Fe<br />
80<br />
( x y)<br />
<strong>10</strong>0<br />
x y 80 17,92<br />
Ta <strong>có</strong> . = 0, 32 (2)<br />
2 <strong>10</strong>0 56<br />
Từ (1) và (2) ta <strong>có</strong> x = y = 0,2<br />
+ Tổng khối lượng FeS2 và FeCO3 là:<br />
m + m FeCO 3 FeS<br />
= 0,2 .120 + 0,2.<strong>11</strong>6 = 47,2 (g)<br />
2<br />
+ Vì phần trăm tạp chất như nhau nên phần trăm nguyên chất như nhau. Ta <strong>có</strong> tỉ lệ :<br />
<strong>11</strong>6.0,2 120.0,2 <strong>11</strong>6.0,2 120.0,2<br />
47,2<br />
<br />
<br />
a1<br />
a2<br />
a1<br />
a2<br />
50<br />
a1 = 24,58 (g) và a2 = 5,42 (g)<br />
( a1 mFeS<br />
).<strong>10</strong>0<br />
2<br />
a <br />
2,36%<br />
a<br />
1<br />
……………………………………………………………0.5đ<br />
b. n1 = nC = n<br />
SO 2<br />
+ n<br />
CO 2<br />
+ n<br />
O dư + n 2 N 2<br />
0,5(0,2 <strong>11</strong>.0,2)<br />
3,5(0,2 <strong>11</strong>.0,2)<br />
= 0,2<br />
2.2,2 <br />
<br />
3( mol)<br />
4<br />
4<br />
PV<br />
2 2<br />
38,<strong>30</strong>4.5<br />
n2 = <br />
2,85( mol)<br />
RT 22,4<br />
2<br />
(546<br />
273)<br />
273<br />
2SO2 + O2 2SO3<br />
2a<br />
a 2a<br />
2a + a – 2a = a = 3 – 2,85 = 0,15 a = 0,15<br />
(mol)……………………………………………0.5đ<br />
Ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> :<br />
n SO 2<br />
= 2y -2a = 2.0,2 – 2.0,15 = 0,1 (mol)<br />
n O 2<br />
= 0,5.<br />
x <strong>11</strong>y<br />
- a = 0,225 (mol)<br />
4<br />
n SO 3<br />
= 2a = 0,3 (mol)<br />
V SO 2<br />
= 0,1/5 = 0,02 (l); V O 2<br />
= 0,225/5 = 0,045 (l); V SO 3<br />
= 0,3/5 = 0,06 (l)<br />
12
2<br />
2<br />
[ SO3 ] 0,06<br />
K C<br />
<br />
200<br />
2<br />
2<br />
[ SO2<br />
] .[ O2<br />
] 0,02 .0,045<br />
……………………………………………………….0.5đ<br />
Câu <strong>10</strong>(2đ): Động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
Đối với phản ứng: A + B → C + D<br />
1. Trộn 2 thể tích <strong>bằng</strong> nhau <strong>của</strong> dung dịch chất A và dung dịch chất B <strong>có</strong> cùng nồng độ 1M:<br />
a. Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 333,2K thì sau 2 giờ nồng độ <strong>của</strong> C <strong>bằng</strong> 0,215M. Tính<br />
hằng số tốc độ <strong>của</strong> phản ứng.<br />
b. Nếu thực hiện phản ứng ở 343,2K thì sau 1,33 giờ nồng độ <strong>của</strong> A giảm đi 2 lần. Tính năng<br />
lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng (theo kJ.mol -1 ).<br />
2. Trộn 1 thể tích dung dịch chất A với 2 thể tích dung dịch chất B, <strong>đề</strong>u cùng nồng độ 1M, ở<br />
nhiệt độ 333,2K thì sau bao lâu A phản ứng hết 90%?<br />
Hướng dẫn:<br />
Nội dung<br />
Điể<br />
m<br />
1. a Đối với phản ứng: A + B → C + D<br />
0.5đ<br />
Phương trình tốc độ phản ứng dạng tổng quát là: v = kCACB (1)<br />
Vì nồng độ ban đầu <strong>của</strong> A và B <strong>bằng</strong> nhau nên (1) trở thành v = k CA 2 và phương trình<br />
động <strong>học</strong> tích phân tương ứng là:<br />
kt = 1/CA - 1/CAo<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị số tính được k 1 = 2,1.<strong>10</strong> -4 mol -1 ls -1 .<br />
b. Tại 343,2K, tính to<strong>án</strong> tương tự <strong>trường</strong> hợp 1) được k 2 = 4,177.<strong>10</strong> -4 mol -1 ls -1 .<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị k1 và k2 vào phương trình Arrhenius tính được Ea = 65 378 Jmol -1 .<br />
0.75<br />
đ<br />
0.75<br />
2. CAo = 1/3M; CBo = 2/3M. Nồng độ ban đầu <strong>của</strong> A và B khác nhau, phương trình động<br />
1<br />
<strong>học</strong> tích phân <strong>có</strong> dạng: kt =<br />
a b<br />
ln ( )<br />
đ<br />
b a x<br />
a( b x)<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị số vào phương trình tính được t = 24353 s. (hay 6,764 h).<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Nguyễn Văn Kiên<br />
Điện thoại 0914850023<br />
13
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN<br />
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 04 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1 (2 điểm)<br />
(a) Lập cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử bari (Z = 56) ở trạng thái cơ bản.<br />
(b) Tính hằng số chắn <strong>của</strong> <strong>các</strong> electron <strong>hóa</strong> trị và điện tích hiệu dụng tương ứng.<br />
(c) Xác định năng lượng orbital <strong>của</strong> <strong>các</strong> electron <strong>hóa</strong> trị và từ đó suy ra năng lượng<br />
ion <strong>hóa</strong> tạo ra ion Ba 2+ .<br />
Câu 2 (2 điểm)<br />
(a) Tinh thể nhôm <strong>có</strong> dạng lập phương tâm diện, khối lượng riêng <strong>bằng</strong> ρ = 2,70.<strong>10</strong> 3<br />
kg.m -3 . Tính độ dài cạnh ô mạng cơ sở và b<strong>án</strong> kính nguyên tử nhôm (theo pm).<br />
(b) Một nguyên tố A <strong>có</strong> b<strong>án</strong> kính nguyên tử R = 136 pm và đơn chất kết tinh theo cấu<br />
trúc lập phương tâm diện, tỷ khối d = 22,4. Xác định A.<br />
Câu 3 (2 điểm)<br />
KCl thường được dùng trong <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> phân tích dưới dạng nguyên tử đ<strong>án</strong>h dấu, trong<br />
đó, <strong>đồng</strong> vị phóng xạ là 40 K chiếm 1,17% tổng số nguyên tử trong hỗn hợp <strong>các</strong> <strong>đồng</strong><br />
vị <strong>của</strong> K. Một mẫu KCl cân nặng 2,71 gam <strong>có</strong> tốc độ phân rã là 4490 phân rã/s.<br />
(a) Xác định thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 40 K theo năm.<br />
(b) Sau bao lâu thì tốc độ phân rã <strong>của</strong> mẫu KCl đó là 3592 phân rã/s.<br />
Cho biết: 1 năm = 365 ngày 4 giờ; K = 39,1; và Cl = 35,45.<br />
1/4
Câu 4 (2 điểm)<br />
Biết <strong>các</strong> số liệu sau ở 27 o C<br />
NH 4 COONH 2 (r) CO 2 (k) NH 3 (k)<br />
0<br />
H <strong>30</strong>0,5<br />
(kJ/mol) -645,2 -393,5 -46,20<br />
0<br />
G <strong>30</strong>0 (kJ/mol) -458,0 -394,4 -16,64<br />
Với phản ứng : NH 4 COONH 2 (r) ⇄ CO 2 (k) + 2NH 3 (k)<br />
(a) Hỏi ở điều kiện chuẩn và 27 o C phản ứng xảy ra theo chiều nào?<br />
(b) Nếu coi H o và S o không đổi đối với T thì bắt đầu ở nhiệt độ nào phản ứng ở<br />
điều kiện chuẩn xảy ra theo chiều ngược với chiều phản ứng ở 27 o C?<br />
Câu 5 (2 điểm)<br />
Phản ứng: H 2 + CO 2 ⇄ H 2 O(k) + CO ở 600 o K <strong>có</strong> nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> H 2 , CO 2 ,<br />
H 2 O và CO lần lượt <strong>bằng</strong> 0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 mol./1.<br />
(a) Tìm K c , K p <strong>của</strong> phản ứng.<br />
(b) Nếu lượng ban đầu <strong>của</strong> H 2 và CO 2 <strong>bằng</strong> nhau và <strong>bằng</strong> 1 mol được đặt vào bình 5<br />
lít thì nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> chất là bao nhiêu?<br />
Câu 6 (2 điểm)<br />
(a) Hệ đệm photphat H 2 PO 4- /HPO<br />
2- 4 <strong>có</strong> tầm quan trọng lớn trong việc ổn định pH<br />
trong khoảng 7,1 và 7,2 <strong>của</strong> dịch nội bào. Tính tỉ lệ nồng độ mol <strong>các</strong> ion H 2 PO<br />
- 4<br />
và HPO<br />
2- 4 trong dịch nội bào tại pH = 7,15. Biết K a2 (H 3 PO 4 ) = 6,2.<strong>10</strong> -8 .<br />
(b) Natri tripolyphotphat (Na 5 P 3 O <strong>10</strong> ) được sử dụng trong <strong>bộ</strong>t giặt tổng hợp cho mục<br />
đích làm mềm nước vì <strong>có</strong> khả năng tạo phức với Mg 2+ và Ca 2+ (dạng MP 3 O<br />
3- <strong>10</strong> ).<br />
Xác định nồng độ Mg 2+ còn trong dung dịch sau khi thêm 40,0 gam Na 5 P 3 O <strong>10</strong> vào<br />
1,0L dung dịch trong đó nồng độ ban đầu <strong>của</strong> Mg 2+ <strong>bằng</strong> 50mg/L. Biết hằng số<br />
hình thành phức MgP 3 O<br />
3- <strong>10</strong> <strong>bằng</strong> 4,0.<strong>10</strong> 8 .<br />
2/4
Câu 7 (2 điểm)<br />
(a) Hòa tan hoàn toàn 4,48 gam Cu trong 32,59 gam dung dịch HNO 3 58% thu được<br />
dung dịch X và hỗn hợp khí Y. Thêm từ từ dung dịch KOH 1M vào dung dịch X<br />
đến kết tủa cực đại <strong>thi</strong>̀ đã dùng hết 200 mL dung dịch này. Tính nồng độ phần<br />
trăm <strong>của</strong> Cu(NO 3 ) 2 trong dung dịch X.<br />
(b) Xét pin: Pt| I - 0,1M; I<br />
- 3 0,02M║ MnO<br />
- 4 0,05M, Mn 2+ 0,01M, HSO<br />
- 4 CM| Pt<br />
0<br />
Trong đó E 2= 1,51V;<br />
MnO 4 /Mn<br />
0<br />
EI <br />
3 /3I<br />
= 0,5355V; và K a (HSO 4- ) = <strong>10</strong> -2 . Tính nồng độ<br />
ban đầu <strong>của</strong> HSO 4- , biết rằng khi đo suất điện động <strong>của</strong> pin ở 25 o C được giá trị<br />
0,824V.<br />
Câu 8 (2 điểm)<br />
(a) F 2 <strong>có</strong> phản ứng với dung dịch kiềm không?<br />
(b) Cho biết sản phẩm tạo ra ở t o thường khi cho Cl 2 , Br 2 , I 2 lần lượt tác dụng với<br />
dung dịch KOH, biết ion XO – trong dung dịch kiềm bị phân huỷ theo phản ứng:<br />
hipohalogenit ⇄ halogenua + halogenat. Sự phân huỷ đó phụ thuộc bản chất<br />
halogen và nhiệt độ: hipoclorit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun<br />
nóng; hipobromit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thấp, nhanh ở nhiệt độ thường;<br />
hipoiotit: Phân huỷ ở tất cả <strong>các</strong> nhiệt độ.<br />
Câu 9 (2 điểm)<br />
Những thay đổi nào <strong>có</strong> thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở <strong>các</strong> dung<br />
dịch sau đây: (a) Nước clo? (b) Axit sunfuhiđric? (c) Axit bromhiđric? (d) Nước vôi<br />
trong? (e) Nước Gia-ven? (f) Dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc ?<br />
3/4
Câu <strong>10</strong> (2 điểm)<br />
Người ta nghiên cứu động <strong>học</strong> phản ứng xà phòng <strong>hóa</strong> etyl axetat (E):<br />
E + NaOH CH 3 COONa + C 2 H 5 OH<br />
Ban đầu nồng độ E và NaOH <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 0,05M. Phản ứng được theo dõi <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h lấy<br />
<strong>10</strong> mL dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t và chuẩn độ X mL dung dịch<br />
HCl 0,01M. Kết quả như sau:<br />
T (phút) 4 9 15 24 37 53<br />
X (mL) 44,1 38,6 33,7 27,9 22,9 18,5<br />
(a) Chứng minh rằng phản ứng trên là một phản ứng bậc 2.<br />
(b) Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> phản ứng.<br />
………………………….Hết………………………….<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thanh Hưng<br />
0913150971<br />
4/4
|TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐHSP<br />
ĐỀ NGUỒN KÌ THI HỌC SINH GIỎI VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG<br />
BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát <strong>đề</strong>)<br />
Câu 1: (2 điểm) Cấu tạo<br />
Kim loại X được tìm thấy vào năm 1737. Tên <strong>của</strong> nó <strong>có</strong> nguồn gốc tiếng Đức là<br />
“kobold” <strong>có</strong> nghĩa là “linh hồn <strong>của</strong> quỷ”. Một mẫu kim loại X được ngâm trong nước<br />
cân nặng 13,315g, trong khi đó đem ngâm cùng khối lượng mẫu kim loại vào CCl 4 chỉ<br />
nặng 12,331g. Biết khối lượng riêng <strong>của</strong> CCl 4 là 1,5842 g/cm 3 .Để xác định nguyên tố<br />
X thì người ta p<strong>hải</strong> dùng đến nhiễu xạ neutron. Phương pháp nhiễu xạ này chỉ đặc<br />
trưng cho cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) và đo được thông số mạng a= 353,02pm.<br />
Cũng cùng mẫu đó được đem nung trong khí quyển O 2 cho đến khi kim loại X phản<br />
ứng hoàn toàn. Sản phẩm phản ứng là hợp chất A chứa 26,579% oxy về khối lượng.<br />
Tất cả lượng hợp chất A khi cho phản ứng với HCl loãng cho 1,0298 L O 2 ở 25,00 o C<br />
và áp suất <strong>10</strong>0kPa cùng với một muối B và nước.<br />
1. Tính khối lượng riêng <strong>của</strong> kim loại X (g/cm 3 ). Tính khối lượng mol nguyên tử<br />
<strong>của</strong> kim loại X (g/mol). X là nguyên tố nào?<br />
2. Viết công thức <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> hợp chất A. Viết và cân <strong>bằng</strong> phản ứng <strong>của</strong> A với<br />
dung dịch HCl loãng<br />
Ý Nội dung<br />
Điểm<br />
1<br />
Khi nhúng chìm một vật hoàn vào trong một chất lỏng thì nó sẽ <strong>có</strong> khối<br />
lượng biểu kiến vì nó chịu lực đẩy Acsimet. Nếu coi kim loại X <strong>có</strong> khối<br />
lượng m và thể tích V thì ta <strong>có</strong><br />
<br />
mX CCl m d . 12,331 1,5842 15,000<br />
4 CCl V<br />
4 m<br />
V m<br />
g<br />
<br />
d 8.90<br />
3 X g cm<br />
<br />
mX H . 13,315 1,0000 1,685<br />
2O<br />
m dH2O<br />
V m V V cm<br />
Ô mạng fcc gồm 4 nguyên tử <strong>có</strong>:<br />
3<br />
0,5<br />
0,5
Z. M 4M<br />
d <br />
3<br />
VN . aN<br />
A<br />
A<br />
3 3 7 3 23 1<br />
A<br />
d. a . N 8,90 g cm .(353,02.<strong>10</strong> cm) .6,02.<strong>10</strong> ( mol )<br />
1<br />
M 58,93( g. mol )<br />
4 4<br />
Vậy X là Co.<br />
0,5<br />
2<br />
Từ thành phần đã cho dễ dàng xác định được A là Co 3 O 4 .<br />
Thông thường Co 3 O 4 (CoO.Co 2 O 3 ) tác dụng với axit sẽ <strong>sinh</strong> ra 2 muối.<br />
Nhưng ở đây ta lại chỉ thu được 1 muối B và còn thu được khí O 2 nên p<strong>hải</strong><br />
<strong>có</strong> phản ứng oxi <strong>hóa</strong> – khử xảy ra. vì sản phẩm <strong>có</strong> O 2 nên B là CoCl 2 (HS <strong>có</strong><br />
thể tính to<strong>án</strong> số mol Co 3 O 4 và O 2 để suy ra tỉ lệ 2 chất là 2:1)<br />
2 Co 3 O 4 + 12 HCl → 6 CoCl 2 + O 2 + 6H 2 O<br />
0,5<br />
Câu 2: (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> dung dịch điện li<br />
Một <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> đã nghiên cứu phản ứng <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> giữa <strong>các</strong> cation A 2+ , B 2+ , C 2+ , D 2+ ,<br />
E 2+ trong dung dịch nitrat và <strong>các</strong> anion X - , Y - , Z - , Cl - , OH - trong dung dịch chứa<br />
cation natri. Học <strong>sinh</strong> này đã xác định được một số hợp chất kết tủa và một số phức<br />
chất màu như trong bảng dưới đây:<br />
X - Y - Z - Cl - OH -<br />
A 2+ *** *** *** *** kết tủa<br />
trắng<br />
B 2+<br />
kết tủa<br />
vàng<br />
kết tủa<br />
trắng<br />
*** *** ***<br />
C 2+<br />
kết tủa<br />
trắng<br />
kết tủa<br />
nâu<br />
kết tủa<br />
nâu<br />
kết tủa<br />
trắng<br />
kết tủa<br />
đen<br />
D 2+ *** kết tủa<br />
đỏ<br />
*** *** ***<br />
E 2+ *** kết tủa<br />
đỏ<br />
kết tủa<br />
trắng<br />
*** ***<br />
*** = không phản ứng,
1. Lập sơ đồ tách <strong>các</strong> cation A 2+ , B 2+ , C 2+ , D 2+ , E 2+ trong dung dịch nitrat <strong>bằng</strong><br />
<strong>các</strong>h sử dụng <strong>các</strong> dung dịch thuốc thử khác nhau chứa <strong>các</strong> anion X - , Y - , Z - ,<br />
Cl - , OH - . Ghi rõ sản phẩm <strong>các</strong> sản phẩm hình thành trong mỗi bước.<br />
2. Lập sơ đồ tách <strong>các</strong> anion X - , Y - , Z - , Cl - , OH - trong dung dịch chứa cation natri<br />
<strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h sử dụng <strong>các</strong> dung dịch thuốc thử khác nhau chứa <strong>các</strong> cation A 2+ ,<br />
B 2+ , C 2+ , D 2+ , E 2+ . Ghi rõ sản phẩm <strong>các</strong> sản phẩm hình thành trong mỗi bước.<br />
Ý Nội dung<br />
Điểm<br />
1<br />
1,0
2 1,0<br />
Câu 3: (2 điểm) Phản ứng hạt nhân<br />
1. Tính năng lượng được giải phóng (theo J) trong quá trình hình thành 2 mol 4 He<br />
2 3 4 1<br />
từ phản ứng nhiệt hạch H<br />
H<br />
He n . Biết khối lượng hạt nhân (theo đvC) <strong>của</strong><br />
1 1 2 0<br />
2<br />
1 H là 2,014<strong>10</strong>; 3 4<br />
1 H là 3,01604; 2 He là 4,00260 và <strong>của</strong> 1 0 n là 1,00862.<br />
2. Ra-226 <strong>có</strong> chu kỳ b<strong>án</strong> huỷ là 1590 năm. Hãy tính khối lượng <strong>của</strong> một mẫu Ra-<br />
226 <strong>có</strong> cường độ phóng xạ 1Ci (1Ci = 3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> phân rã/giây), với giả <strong>thi</strong>ết một năm<br />
<strong>có</strong> 365 ngày.<br />
Ý Nội dung<br />
Điểm<br />
1<br />
m = 2.(2,0141 + 3,01604 – 4,0026 – 1,00862) = 0,03784 g<br />
E = m.c 2 = (0,03784.(3.<strong>10</strong> 8 m.s -1 ) 2 = 3,4<strong>10</strong> 12 (J)<br />
hoặc E = (0,03784u) (931,5MeV.u -1 ) 6,023.<strong>10</strong> 23 = 212,3.<strong>10</strong> 23 (MeV)<br />
1,0<br />
2<br />
Hằng số phóng xạ <strong>của</strong> Ra 226 là:<br />
Độ phóng xạ A = k.N<br />
k <br />
0,693<br />
(1590.365.24.3600s)<br />
1,38.<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong> 1<br />
s<br />
(3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> nguyên tử.s -1 ) = (1,38.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> s -1 ).(N nguyên tử)
<strong>10</strong><br />
(3,7.<strong>10</strong> nt.s<br />
N <br />
<strong>11</strong><br />
(1,38.<strong>10</strong> s<br />
1<br />
1<br />
)<br />
2,68.<strong>10</strong><br />
)<br />
21<br />
(2,68.<strong>10</strong> nt)<br />
1<br />
m<br />
Ra266 .(226g.mol ) 1 gam<br />
23 1<br />
(6,02.<strong>10</strong> nt.mol )<br />
21<br />
nt<br />
1,0<br />
Câu 4: (2 điểm) Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Các hydrat <strong>của</strong> axit nitric rất được chú ý do nó xúc tác cho quá trình dị thể tạo thành<br />
<strong>các</strong> lỗ thủng ozone ở Nam cực. Worsnop đã tiến hành nghiên cứu sự thăng hoa <strong>của</strong><br />
mono-, di - và trihydrat <strong>của</strong> axit nitric.Kết quả được thể hiện bởi <strong>các</strong> thông số nhiệt<br />
động sau đây ở 220K<br />
a) Tính ∆G 0 <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng này ở 190K (là nhiệt độ <strong>của</strong> vùng cực). Giả sử ∆H 0<br />
và ∆S 0 ít biến đổi theo nhiệt độ<br />
b) Hydrat nào sẽ bền vững nhất ở 190K nếu áp suất <strong>của</strong> nước là 1,3.<strong>10</strong> -7 bar và áp<br />
suất HNO 3 là 4,1.<strong>10</strong> -<strong>10</strong> bar. Biết áp suất tiêu chuẩn là 1 bar.<br />
Ý Nội dung<br />
Điểm<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 5: (2 điểm) CB pha khí
Trong một hệ <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong> 3 H 2 + N 2 2 NH 3 ( * ) được <strong>thi</strong>ết lập ở 400 K<br />
người ta xác định được <strong>các</strong> áp suất phần: p(H 2 ) = 0,376.<strong>10</strong> 5 Pa , p(N 2 ) = 0,125.<strong>10</strong> 5<br />
Pa , p(NH 3 ) = 0,499.<strong>10</strong> 5 Pa<br />
a. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp và ΔG 0 <strong>của</strong> phản ứng ( * ) ở 400 K. Tính lượng N 2 và<br />
NH 3, biết hệ <strong>có</strong> 500 mol H 2.<br />
b. Thêm <strong>10</strong> mol H 2 vào hệ này <strong>đồng</strong> thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng<br />
không đổi. Bằng <strong>các</strong>h tính, hãy cho biết cân <strong>bằng</strong> ( * ) chuyển dịch theo chiều nào?<br />
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P 0 = 1,013.<strong>10</strong> 5 Pa; R = 8,314 JK -1 mol -1 ; 1 atm = 1,013.<strong>10</strong> 5<br />
Pa.<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
P<br />
NH3<br />
a. Kp =<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
P<br />
N<br />
2 2<br />
Kp =<br />
(0,499 <strong>10</strong> )<br />
5 2<br />
5 3 5<br />
(0,376 <strong>10</strong> ) (0,125<strong>10</strong> )<br />
= 3,747.<strong>10</strong> 9<br />
Pa -2<br />
0,25<br />
K = Kp P 0<br />
-Δn<br />
K = 3,747.<strong>10</strong> -9 (<strong>10</strong> 5 ) 2 = 37,47<br />
ΔG 0 = -RTlnK ΔG 0 = -8,314 400 ln 37,47 = -12050 J.mol¯1 = -<br />
12,050 kJ.mol -1<br />
n<br />
2<br />
n<br />
H<br />
N<br />
= 2 PN<br />
2<br />
H<br />
n<br />
3<br />
P n 2<br />
n<br />
2<br />
H2<br />
NH<br />
=<br />
P<br />
NH<br />
N<br />
=<br />
3<br />
P n 3<br />
H2<br />
500<br />
0,125 = 166 mol<br />
0,376<br />
NH<br />
= 500<br />
0,376<br />
0,499 = 664 mol<br />
n tổng cộng = 13<strong>30</strong> mol P tổng cộng = 1<strong>10</strong> 5 Pa<br />
b. Sau khi thêm <strong>10</strong> mol H 2 vào hệ, n tổng cộng = 1340 mol.<br />
P<br />
H<br />
= 5<strong>10</strong><br />
2<br />
1340 1<strong>10</strong>5 = 0,380.<strong>10</strong> 5 Pa ; P<br />
N<br />
= 166<br />
2<br />
1340 1<strong>10</strong>5 = 0,124<strong>10</strong> 5<br />
Pa<br />
P<br />
NH<br />
=<br />
3<br />
ΔG = ΔG 0 + RTlnQ<br />
664<br />
1340 1<strong>10</strong>5 = 0,496<strong>10</strong> 5 Pa<br />
0,496<br />
ΔG = [-12050 + 8,314 400 ln (<br />
3<br />
0,381 0,124 )] = - 144 J.mol1 < 0<br />
2<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,5<br />
Cân <strong>bằng</strong> ( * ) chuyển dịch sang p<strong>hải</strong>.
Câu 6: (2 điểm) CB axit, bazơ, kết tủa<br />
Cho 0,01 mol NH 3 và 0,1 mol CH 3 NH 2 vào H 2 O được 1 lít dung dịch A.<br />
1. Cho thêm 0,<strong>11</strong> mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch<br />
không thay đổi) thì được dung dịch B. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch B?<br />
2. Cho thêm x mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch<br />
không thay đổi) thì được dung dịch C <strong>có</strong> pH = <strong>10</strong>. Tính giá trị <strong>của</strong> x?<br />
Cho pKa<br />
NH + = 9,24,<br />
4<br />
Lời giải:<br />
pKa = <strong>10</strong>,6, pK = 14<br />
W<br />
CH +<br />
3<br />
NH<br />
3<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
Học <strong>sinh</strong> chứng minh biểu thức phân số nồng độ<br />
1. CH 3 NH 2 + HCl CH 3 NH 3 Cl<br />
0,1 0,1 0,1 (mol)<br />
NH 3 + HCl NH 4 Cl<br />
0,01 0,01 0,01 (mol)<br />
Do V= 1 (l) nên C M = n.<br />
Dung dịch chứa CH 3 NH 3 Cl 0,1M và NH 4 Cl 0,01M<br />
CH 3 NH 3 Cl CH 3 NH 3<br />
+<br />
+ Cl -<br />
NH 4 Cl NH 4<br />
+<br />
+ Cl -<br />
CH 3 NH 3<br />
+<br />
CH 3 NH 2 + H + K 1 = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>.6 (1)<br />
NH 4<br />
+<br />
NH 3 + H + K 2 = <strong>10</strong> -9.24 (2)<br />
H 2 O H + + OH - Kw= <strong>10</strong> -14<br />
Phương trình ĐKP: h = [CH 3 NH 2 ] +[ NH 3 ]+[ OH - ]<br />
<br />
; CH NH <br />
<br />
NH<br />
1 3 3 2 4<br />
h K K Kw<br />
0,25<br />
0,5<br />
<br />
<br />
Ta <strong>có</strong> biểu thức tính nồng độ: CH NH C ; NH<br />
C<br />
1 2<br />
3 3 4 <br />
h<br />
K h K h<br />
1 2<br />
h<br />
Gần đúng<br />
h C . K C . K Kw 0,1.<strong>10</strong> 0,01.<strong>10</strong> <strong>10</strong> 2,877.<strong>10</strong><br />
0 1 1 2 2<br />
<strong>10</strong>,6 9.24 14 6<br />
0,5
thay h 0 vào biểu thức tính nồng độ <strong>của</strong> CH 3 NH 3<br />
+<br />
và NH 4<br />
+<br />
thấy kq lặp nên<br />
chấp nhận h = h 0<br />
pH lg <br />
H <br />
<br />
5,54<br />
H 2 O H + + OH - Kw= <strong>10</strong> -14<br />
2. pH = <strong>10</strong> > 7 môi <strong>trường</strong> bazơ nên ta chọn Mức không là CH 3 NH 2 ; NH 3 ;<br />
HCl và H 2 O<br />
HCl → H + + Cl -<br />
x M<br />
CH 3 NH 2 + H + CH 3 NH<br />
+ 3 K<br />
-1 1 = <strong>10</strong> <strong>10</strong>.6 (3)<br />
0,1 M<br />
NH 3 + H + NH<br />
+ 4 K 2 = <strong>10</strong> -9.24 (4)<br />
0,01 M<br />
H 2 O H + + OH - Kw= <strong>10</strong> -14<br />
Phương trình ĐKP: h = x + [ OH - ] - [CH 3 NH 3+ ] -[ NH 4+ ] =<br />
0,25<br />
0,5<br />
Kw h h<br />
x C C<br />
h K h K h<br />
1 2<br />
1 2<br />
Ta <strong>có</strong><br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
<strong>10</strong> 4<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
<strong>10</strong> x <strong>10</strong> 0,1 0,01 x 0,0813<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong>,6 <strong>10</strong> 9,24<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong> <strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
Câu 7: (2 điểm)Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> – khử, điện <strong>hóa</strong><br />
Pin nhiên liệu hiện nay đang được <strong>các</strong> nhà khoa <strong>học</strong> hết sức quan tâm. Pin này hoạt<br />
động dựa trên phản ứng: 2CH 3 OH(l) + 3O 2 (k) → 2CO 2 (k) + 4H 2 O(l)<br />
1. Viết sơ đồ pin và <strong>các</strong> phản ứng xảy ra tại <strong>các</strong> điện cực sao để khi pin hoạt động<br />
xảy ra phản ứng ở trên?<br />
2. Cho thế chuẩn <strong>của</strong> pin E° = 1.21 V hãy tính biến <strong>thi</strong>ên năng lượng Gibbs ΔG°<br />
<strong>của</strong> phản ứng?<br />
3. Biết thế điện cực chuẩn <strong>của</strong> Catot ở pH=0 là 1,23V. Hãy tính giá trị E° c ở pH=14.<br />
Không tính to<strong>án</strong> hãy so s<strong>án</strong>h E° pin ở pH=0 và pH=14?<br />
4. Nêu những ưu điểm <strong>của</strong> việc sử dụng phản ứng này trong pin nhiên liệu so với<br />
việc đốt cháy CH 3 OH?
Ý Nội dung Điểm<br />
anot: CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e<br />
catot: O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O<br />
1.<br />
phản ứng: 2CH 3 OH + 3O 2 → 4H 2 O + 2CO 2<br />
Sơ đồ pin (-) Pt(CO 2 )│CH 3 OH, H + ││ H + │Pt(O 2 ) (+)<br />
0,5<br />
2. ΔG o = –nFE o = –(12 mol)(96500 J/V -1 .mol)(1.21 V) = –1.40×<strong>10</strong> 3 kJ 0,5<br />
Sử dụng phương trình Nernst<br />
3.<br />
4.<br />
0 RT <br />
4<br />
14<br />
E E ln H 1,23 0,059lg <strong>10</strong> 0,40( V )<br />
4F<br />
<br />
Trong phản ứng không xuất hiện H + hay OH - nên E o pin không phụ thuộc pH.<br />
Không mất nhiệt ra môi <strong>trường</strong> và không mất NL trong suốt quá trình biến<br />
đổi nên công <strong>có</strong> ích thực hiện nhiều hơn.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
Câu 8: (2 điểm) Nhóm Halogen<br />
Cho 50 gam dung dịch muối MX (M là kim loại kiềm, X là halogen) 35,6% tác<br />
dụng với <strong>10</strong> gam dung dịch AgNO 3 thu được một kết tủa. Lọc bỏ kết tủa thu được<br />
dung dịch nước lọc. Biết nồng độ MX trong dung dịch nước lọc <strong>bằng</strong> 5/6 lần nồng<br />
độ MX trong dung dịch ban đầu. Xác định công thức muối MX.<br />
Khối lượng <strong>của</strong> muối MX là: m = 35,6 . 50 : <strong>10</strong>0 = 17,8 (gam)<br />
Gọi x là số mol <strong>của</strong> muối MX : MX + AgNO 3 → MNO 3 + AgX.<br />
0,25<br />
x x x x<br />
Khối lượng kết tủa <strong>của</strong> AgX: m = (<strong>10</strong>8 + X) . x (gam)<br />
Khối lượng MX tham gia phản ứng: m = (M + X) . x (gam)<br />
0,25
Khối lượng MX còn lại là: m = 17,8 - (M + X) . x (gam)<br />
Suy ra nồng độ MX trong dung dịch sau phản ứng là<br />
[17,8 - (M+X).x].<strong>10</strong>0 35,6 5<br />
.<br />
[50+<strong>10</strong> - (<strong>10</strong>8 +X).x] <strong>10</strong>0 6<br />
Biến đổi ta được 120 . (M + X) = 35,6 (<strong>10</strong>8 + X)<br />
Lập bảng :<br />
M Li(7) Na(23) K(39)<br />
X Cl(35,5) 12,58 4634,44<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Vậy MX là muối LiCl.<br />
Câu 9: (2 điểm) Nhóm Oxi<br />
Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không <strong>có</strong> không khí cho đến<br />
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần <strong>bằng</strong><br />
nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp khí Z <strong>có</strong> d Z / H2<br />
= 13.<br />
1. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X.<br />
2. Cho phần 2 tác dụng hết với 55g dung dịch H 2 SO 4 98%, đun nóng thu được V<br />
lít khí SO 2 (đktc) và dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng hết với dung dịch<br />
BaCl 2 dư tạo thành 58,25 gam kết tủa. Tính a,V.<br />
Ý Nội dung<br />
Điểm<br />
1<br />
Nung hỗn hợp X : Fe + S = FeS (1)<br />
Chất rắn Y gồm: FeS và Fe dư, tác dụng với dung dịch HCl:<br />
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S (2)<br />
x mol<br />
x mol<br />
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 (3)<br />
0,5<br />
y mol<br />
y mol
Gọi x, y là số mol FeS và Fe trong mỗi phần hỗn hợp Y.<br />
34x 2y<br />
<br />
x y<br />
Ta <strong>có</strong>: 13x2 26<br />
M Z<br />
x 3 n<br />
<br />
Fe x y 4y 4<br />
<br />
y 1 n x 3y 3<br />
S<br />
0,5<br />
% khối lượng <strong>của</strong> Fe =<br />
4x56x<strong>10</strong>0<br />
<br />
(4x56) (3x32)<br />
70%<br />
3x32x<strong>10</strong>0<br />
(4x56)<br />
(3x32)<br />
% khối lượng <strong>của</strong> FeS = <br />
<strong>30</strong>%<br />
Phần 2 tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng <strong>có</strong> phản ứng:<br />
2FeS + <strong>10</strong>H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 9SO 2 + <strong>10</strong>H 2 O (4)<br />
x mol 5x mol x/2 mol 9x/2 mol<br />
2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (5)<br />
y mol 3y mol y/2 mol 3y/2 mol<br />
Dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl 2 :<br />
H 2 SO 4 dư + BaCl 2 = BaSO 4 + 2HCl (6)<br />
0,5<br />
z mol<br />
z mol<br />
2<br />
Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 = 3BaSO 4 + 2FeCl 3 (7)<br />
(x/2+y/2) mol<br />
3(x/2+y/2) mol<br />
Ta <strong>có</strong> <strong>các</strong> phương trình:<br />
x 3 <br />
y 1<br />
(I) Số mol BaSO 4 =<br />
x y 58, 25<br />
3(<br />
) z =<br />
2 2 233<br />
= 0,25<br />
(II) Số mol H 2 SO 4 đã dùng = 5x + 3y + z =<br />
55x98<br />
<strong>10</strong>0x98<br />
= 0,55<br />
(III) Giải ra: x = 0,075 ; y = 0,025; z = 0,1<br />
0,5<br />
Khối lượng hỗn hợp X = a = 2[(0,075x88) + (0,025x56)] = 16gam<br />
Thể tích khí SO 2 = V = 22,4(<br />
9x0,075 3x0,025<br />
<br />
2 2<br />
) = 8,4lit<br />
Câu <strong>10</strong>: (4 điểm) Động <strong>học</strong> không cơ chế pư
Chu kỳ b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> phản ứng phân hủy dinitơ oxit (N 2 O) để tạo thành <strong>các</strong> nguyên<br />
tố tỉ lệ nghịch đảo với nồng độ ban đầu C 0 <strong>của</strong> N 2 O. Ở 694 0 C chu kỳ b<strong>án</strong> hủy là<br />
1520 (s) vào áp suất đầu P 0 (N 2 O) = 39,2 kPa<br />
a. Từ P 0 tính nồng độ mol ban đầu C 0 (mol/L) <strong>của</strong> N 2 O ở 694 0 C.<br />
b. Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 694 0 C, sử dụng đơn vị L×mol -1 .s -1 .<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
n P 39200<br />
C 4,876( mol m ) 4,876.<strong>10</strong> ( mol L)<br />
V RT 8,314 967<br />
3 3<br />
a. Từ PV = nRT <br />
0,75<br />
b. Chu kỳ b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> phản ứng phân hủy dinitơ oxit (N2O) để tạo thành <strong>các</strong><br />
nguyên tố tỉ lệ nghịch đảo với nồng độ ban đầu C0 <strong>của</strong> N2O nên phản ứng phân<br />
hủy N2O là phản ứng bậc 2. Nên ta <strong>có</strong><br />
k 1 1 1 1<br />
. t <br />
k 0,135( . )<br />
3<br />
C C t . C<br />
0 1 2 0<br />
1520 4,876.<strong>10</strong><br />
L mol s<br />
<br />
<br />
<br />
0,25<br />
1,0<br />
Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24,3; Al = 27; P = 31; S = 32; Cl =<br />
35,5; K = 39,1; Ca = 40,1; Ti = 47,9; Cr = 52; Mn = 54,9; Fe = 55,8; Co = 58,9; Ni =<br />
58,7; Cu = 63,5; Zn = 65,4; Ag = <strong>10</strong>7,9; Ba = 137,3.<br />
---------------------------------------------------<br />
Thí <strong>sinh</strong> không được sử dụng tài liệu. C<strong>án</strong> <strong>bộ</strong> coi <strong>thi</strong> không giải thích gì thêm.<br />
Giáo viên: Quách Phạm Thùy Trang
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA TỈNH HÀ NAM NĂM 2015<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 4 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
CÂU HỎI 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ-ĐLTH (2 điểm)<br />
1. Nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố X <strong>có</strong> electron cuối cùng <strong>có</strong> <strong>bộ</strong> <strong>các</strong> số lượng tử:<br />
n = 3; l = 2; m = 0 và s = + 1 2 .<br />
a) Viết cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử nguyên tố X.<br />
b) Hãy xác định năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ z (theo kJ/mol) <strong>của</strong> nguyên tử nguyên tố X.<br />
Với z là số hiệu nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố X.<br />
2. Cho <strong>các</strong> giá trị năng lượng ion <strong>hóa</strong> (eV) liên tiếp nhau như sau:<br />
I 1 I 2 I 3 I 4<br />
5,95 18,82 28,44 <strong>11</strong>9,96<br />
Hãy cho biết <strong>các</strong> giá trị năng lượng ion <strong>hóa</strong> đó <strong>có</strong> thể tương ứng với nguyên tố nào<br />
sau đây:<br />
Be (Z = 4); Al (Z = 13) và Fe (Z = 26).<br />
Giải thích.<br />
CÂU HỎI 2: TINH THỂ (2 điểm)<br />
Tantan (Ta) <strong>có</strong> khối lượng riêng là 16,7 g/cm 3 , kết tinh theo mạng lập phương với<br />
cạnh <strong>của</strong> ô mạng cơ sở là 3,32 A 0 .<br />
a. Trong mỗi ô cơ sở đó <strong>có</strong> bao nhiêu nguyên tử Ta ?<br />
b. Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phương nào ? Cho M Ta = 180,95 g/mol<br />
CÂU HỎI 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN (2 điểm)<br />
Khi nghiên cứu một cổ vật dựa vào 14 C (t 1/2 = 57<strong>30</strong> năm), người ta thấy trong mẫu<br />
đó <strong>có</strong> cả <strong>11</strong> C; số nguyên tử 14 C <strong>bằng</strong> số nguyên tử <strong>11</strong> C; tỉ lệ độ phóng xạ <strong>11</strong> C so với 14 C<br />
<strong>bằng</strong> 1,51.<strong>10</strong> 8 lần.<br />
1. Viết phương trình phản ứng phóng xạ beta (β) <strong>của</strong> hai <strong>đồng</strong> vị đó.
2. Tính tỉ lệ độ phóng xạ <strong>11</strong> C so với 14 C trong mẫu này sau 12 giờ kể từ nghiên cứu<br />
trên. Cho biết 1 năm <strong>có</strong> 365 ngày.<br />
CÂU HỎI 4: NHIỆT HÓA HỌC (2 điểm)<br />
1. Tính H 0 <strong>của</strong> phản ứng giữa N 2 H 4 (l) và H 2 O 2 (l). Biết:<br />
Chất N 2 H 4 (l) H 2 O 2 (l) H 2 O(k)<br />
H 0 s (kJ) 50,6 -187,8 -241,6<br />
2. Tính H 0 <strong>của</strong> phản ứng giữa N 2 H 4 (l) và H 2 O 2 (l) nếu dựa vào <strong>các</strong> dữ kiện nhiệt<br />
động sau:<br />
Liên kết N-N N=N NN N-H O-O O=O O-H<br />
E lk (kJ/mol) 167 418 942 386 142 494 459<br />
và<br />
Chất N 2 H 4 H 2 O 2<br />
H 0 hoá<br />
hơi<br />
(kJ/mol)<br />
41 51,63<br />
3. Trong 2 kết quả tìm được ở trên, kết quả nào chính xác hơn? Tại sao?<br />
4. Tính độ tăng nhiệt độ cực đại (T) <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí sản phẩm?<br />
Cho biết: C p , N 2 (k) = 29,1 J/mol.độ và C p , H 2 O (k) = 23,6 J/mol. độ<br />
CÂU HỎI 5: CÂN BẰNG HÓA HỌC (2 điểm)<br />
Cho <strong>các</strong> số liệu sau đây đối với phản ứng loại H 2 <strong>của</strong> C 2 H 6<br />
1) Tính Kp đối với phản ứng khử hidro tại 900K <strong>bằng</strong> đơn vị Pa<br />
2) Tại trạng thái cân <strong>bằng</strong>, trong bình phản ứng <strong>có</strong> áp suất tổng hợp là 2 atm. Tính K C<br />
và K X<br />
3) Người ta dẫn etan tại 627 0 C qua một chất xúc tác khử hidro. Tính phần trăm thể<br />
tích <strong>các</strong> chất lúc cân <strong>bằng</strong>. Biết áp suất hệ lúc cân <strong>bằng</strong> là <strong>10</strong>1<strong>30</strong>0 Pa
4) Tính K P <strong>của</strong> phản ứng khử H 2 tại 600K. Giả <strong>thi</strong>ết trong khoảng nhiệt độ từ 600 –<br />
900K và <strong>có</strong> giá trị không đổi. Giải thích sự khác nhau giữa <strong>các</strong> giá trị K P ở 600K<br />
và 900K<br />
CÂU HỎI 6: CÂN BẰNG DD CHẤT ĐIỆN LI (2 điểm)<br />
1) Tính pH <strong>của</strong> dung dịch NaHCO 3 3.<strong>10</strong> -2 (M).<br />
Biết K 1 và K 2 <strong>của</strong> H 2 CO 3 lần lượt là 4,47.<strong>10</strong> -7 và 4,68.<strong>10</strong> -<strong>11</strong><br />
0,1M.<br />
2) Tính nồng độ <strong>của</strong> H 3 O + trong dung dịch hỗn hợp HCOOH 0,01M và HOCN<br />
Biết K HCOOH = 1,8.<strong>10</strong> -4 và K HOCN = 3,3.<strong>10</strong> -4<br />
(0,01M).<br />
3) Thêm dung dịch chứa ion Ag + vào dung dịch hỗn hợp Cl 2<br />
(0,1M) và CrO <br />
4<br />
Hỏi kết tủa AgCl hay kết tủa Ag 2 CrO 4 xuất hiện trước?<br />
Tính nồng độ ion Cl khi kết tủa màu nâu Ag 2 CrO 4 bắt đầu xuất hiện.<br />
Cho<br />
9,75<br />
T AgCl<br />
<strong>10</strong> ; T Ag 2 CrO 4<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong>,95<br />
CÂU HỎI 7: PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ VÀ ĐIỆN HÓA (2 điểm)<br />
1) Hoàn thành <strong>các</strong> phản ứng sau đây theo phương pháp cân <strong>bằng</strong> ion-electron<br />
a) MnO<br />
4<br />
HNO<br />
3<br />
Fe2O 3<br />
MnO<br />
2<br />
... ...<br />
b)<br />
2<br />
Cu S HNO ... NO SO ...<br />
2 3 4<br />
2) Tính nồng độ ban đầu <strong>của</strong> HSO 4<br />
biết rằng khi đo sức điện động <strong>của</strong> pin<br />
<br />
<br />
Pt │ M<br />
3<br />
2<br />
(0,1 ); (0,02 M)<br />
║ MnO<br />
4(0,05 M); Mn (0,01 M); HSO4( C M<br />
)<br />
ở 25 o C <strong>có</strong> giá trị 0,824(V).<br />
o<br />
Cho 2<br />
1,51( V )<br />
MnO4 / ;<br />
Mn<br />
│Pt<br />
o<br />
0,5355( V)<br />
và<br />
3 /3 <br />
<br />
CÂU HỎI 8: HALOGEN (2 điểm)<br />
1,0.<strong>10</strong><br />
( )<br />
a HSO4<br />
<br />
1. Cho <strong>các</strong> giá trị nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> hiđrua sau:<br />
Chất HF HCl HBr HI H 2 O H 2 S<br />
Nhiệt<br />
( 0 C)<br />
độ sôi<br />
+ 19,5 -84,9 -66,8 -35,4 +<strong>10</strong>0 - 60,75<br />
a. Giải thích sự biến đổi nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> dãy sau:<br />
2
(1) HF, HCl, HBr, HI.<br />
(2) H 2 O, H 2 S.<br />
b. Trên thực tế, liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H, song tại sao nhiệt độ sôi <strong>của</strong><br />
HF < H 2 O<br />
2. Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính axit <strong>của</strong> <strong>các</strong> hiđrua đó. Giải thích?<br />
CÂU HỎI 9: OXI LƯU HUỲNH (2 điểm)<br />
Hoà tan lần lượt a gam Mg xong đến b gam Fe, c gam một sắt oxit X trong H 2 SO 4<br />
loãng dư thu được 2,46 lít khí A (ở 27 0 C, 0,5 atm) và dung dịch B. Lấy 1/5 dung dịch B<br />
cho tác dụng vừa đủ với 120 ml dung dịch KMnO 4 0,025M thu được dung dịch C. Biết<br />
trong dung dịch C <strong>có</strong> 7,274 gam hỗn hợp muối trung hoà. Tìm công thức oxit sắt và <strong>các</strong><br />
giá trị a, b, c.<br />
CÂU HỎI <strong>10</strong>: ĐỘNG HỌC<br />
Etylenoxit bị nhiệt phân theo phương trình sau:<br />
CH 2 CH 2 (k) CH 4 (k) + CO (k)<br />
O<br />
Ở 687,7K áp suất chung <strong>của</strong> hỗn hợp phản ứng biến đổi theo thời gian như sau<br />
t (phút) 0 5 7 9 1 1<br />
2 8<br />
P.<strong>10</strong> 5 0 0, 0 0, 0 0<br />
(N.m -2 ) ,155 163 ,166 169 ,174 ,182<br />
Hãy chứng tỏ rằng phản ứng phân hủy C 2 H 4 O là bậc nhất. Tính hằng số tốc độ ở nhiệt<br />
độ thí nghiệm<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
ĐINH TRỌNG MINH - 0988522822<br />
LÃ THỊ THU
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
a) Ứng với <strong>các</strong> số lượng tử đã cho => electron cuối cùng ứng<br />
với cấu hình: 3d 3<br />
Theo Kleckoski => phân <strong>lớp</strong> 3d <strong>có</strong> mức năng lượng lớn hơn 0.5<br />
<strong>các</strong> phân <strong>lớp</strong>: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s<br />
Do đó theo nguyên lý vững bền<br />
=> Thứ tự điền electron trong nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố X là:<br />
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3<br />
1<br />
Vậy cấu hình electron <strong>của</strong> X là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2<br />
Câu 1<br />
2<br />
b) Nguyên tố X <strong>có</strong> Z = 23 => Năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ Z <strong>của</strong> X<br />
là:<br />
I z = - E n =<br />
23<br />
13,6 1<br />
2<br />
2<br />
= 7194,4 eV<br />
1eV = 1,602.<strong>10</strong> -19 .1 = 1,602.<strong>10</strong> -19 J = 1,602.<strong>10</strong> -19 . 6.<strong>10</strong> 23 =<br />
9,612.<strong>10</strong> 4 J/mol = 96,12 kJ/mol<br />
I z = 7194,4.96,12 = 691 526 kJ/mol<br />
Nhận xét: Năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ 3 và thứ 4 <strong>có</strong> sự chênh lệch<br />
lớn, do đó quá trình tách electron thứ 4 xảy ra ở <strong>lớp</strong> bên trong.<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử <strong>các</strong> nguyên tố:<br />
Be 1s 2 2s 2 => Năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ 2 và thứ 3 <strong>có</strong> sự<br />
chênh lệch lớn vì sự tách electron xảy ra ở 2 <strong>lớp</strong> khác nhau.<br />
Al 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 => Lớp ngoài cùng <strong>có</strong> 3 electron và<br />
sự tách electron thứ 4 xảy ra ở <strong>lớp</strong> bên trong => Năng lượng<br />
ion <strong>hóa</strong> thứ 4 <strong>có</strong> sự tăng mạnh so với <strong>các</strong> giá trị năng lượng ion<br />
<strong>hóa</strong> trước đó.<br />
Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 => Năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ<br />
nhất (I 1 ) và thứ hai (I 2 ) tăng nhẹ vì sự tách electron xảy ra ở<br />
cùng <strong>lớp</strong> ngoài cùng. Năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ ba (I 3 ) và thứ tư<br />
(I 4 ) lớn hơn nhiều so với I 2 vì sự tách xảy ra ở <strong>lớp</strong> phía trong.<br />
Do đó, năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ ba (I 3 ) và thứ tư (I 4 ) <strong>có</strong> sự chênh<br />
lệch ít.<br />
Vậy <strong>các</strong> giá trị năng lượng ion <strong>hóa</strong> đã cho tương ứng với<br />
nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố nhôm (Al).<br />
0.5<br />
0.25<br />
0.5<br />
0.25
3,32 0 A = 3,32.<strong>10</strong> -8 cm<br />
Thể tích ô cơ sở <strong>của</strong> Ta là: V = (3,32.<strong>10</strong> -8 ) 3 = 36,6.<strong>10</strong> -24 cm 3<br />
0.5<br />
Câu 2<br />
1<br />
Khối lượng <strong>của</strong> ô cơ sở là:<br />
m = 36,6.<strong>10</strong> -24 .16,7 = 6<strong>11</strong>,22.<strong>10</strong> -24 g<br />
Gọi n là số nguyên tử Ta trong một ô cơ sở. Khối lượng một<br />
nguyên tử Ta là: m Ta =<br />
MTa = mTa N =<br />
6<strong>11</strong>,22.<strong>10</strong><br />
n<br />
24<br />
6<strong>11</strong>,22.<strong>10</strong><br />
n<br />
24<br />
g<br />
6,02.<strong>10</strong> -23 =<br />
367,95<br />
n<br />
0.5<br />
Mà khối lượng mol <strong>của</strong> Ta là M Ta = 180,95 g/mol <br />
180,95 n = 2<br />
367,95<br />
=<br />
n<br />
Vì n = 2 nên Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phương<br />
tâm khối.<br />
0.5<br />
0.5<br />
2.<br />
Câu 3<br />
Các phương trình phản ứng hoá <strong>học</strong> hạt nhân:<br />
1.<br />
6C <strong>11</strong> 7N <strong>11</strong> + β<br />
6C 14 7N 14 + β<br />
2. Độ phóng xạ <strong>của</strong> một hạt nhân được tính theo biểu thức:<br />
A = λN (1).<br />
Trong đó, λ là hằng số phóng xạ, N là số hạt nhân<br />
phóng xạ tại thời điểm đang xét:<br />
Với mỗi <strong>đồng</strong> vị trên ta <strong>có</strong>:<br />
C <strong>11</strong> A <strong>11</strong> = λ <strong>11</strong> N <strong>11</strong> (2)<br />
C 14 A 14 = λ 14 N 14 (3)<br />
Theo đầu bài, tại thời điểm đầu, <strong>có</strong> thể coi thời gian t = 0. Ta<br />
ký hiệu:<br />
N <strong>11</strong> = (N o ) <strong>11</strong> ; N 14 = (N o ) 14 mà (N o ) <strong>11</strong> = (N o ) 14<br />
(4)<br />
Từ điều kiện:<br />
[A <strong>11</strong> /A 14 ] = [ λ <strong>11</strong> (N o ) <strong>11</strong> /λ 14 (N o ) 14 ] = 1,51.<strong>10</strong> 8 , kết hợp với (4), ta<br />
<strong>có</strong>: λ <strong>11</strong> = λ 14 1,51.<strong>10</strong> 8 (5)<br />
Với C 14 ta <strong>có</strong> λ 14 = (0,6932/t 1/2 ) = (0,6932/57<strong>30</strong> 365 <br />
24 60) = 2,<strong>30</strong>2<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
(phút 1<br />
).<br />
Đưa kết quả này vào (5) ta tính được: λ <strong>11</strong> = 2,<strong>30</strong>2 <strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
<br />
1,51.<strong>10</strong> 8 = 3,476.<strong>10</strong> 2<br />
(phút 1<br />
) (6)<br />
0.5<br />
0.5
•) Xét tại t =12 giờ: Ta biết độ phóng xạ <strong>của</strong> một hạt nhân được<br />
tính theo biểu thức: A = λN (1).<br />
Mặt khác, ta <strong>có</strong>: N = N o e λt<br />
= N o exp [-λt] (7)<br />
Với mỗi <strong>đồng</strong> vị ta <strong>có</strong>:<br />
C <strong>11</strong> N <strong>11</strong> = (N o ) <strong>11</strong> exp [-λ <strong>11</strong> t] (8)<br />
C 14 N 14 = (N o ) 14 exp [-λ 14 t] (9)<br />
Vậy tại t = 12 giờ, ta <strong>có</strong> [A <strong>11</strong> /A 14 ] = [λ <strong>11</strong> N <strong>11</strong> /λ 14 N 14 ]<br />
(<strong>10</strong>)<br />
Thay (8) và (9) vào (<strong>10</strong>), kết hợp (4), ta được:<br />
[A <strong>11</strong> /A 14 ] = [λ <strong>11</strong> /λ 14 ]exp [t(λ 14 - λ <strong>11</strong> )]<br />
= (3,476.<strong>10</strong> 2<br />
/2,<strong>30</strong>2<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
)exp [12 60 ( 2,<strong>30</strong>2 <strong>10</strong> -<strong>10</strong> -<br />
3,476.<strong>10</strong> 2<br />
]<br />
Thực tế 2,<strong>30</strong>2<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
> λ 14 =2,<strong>30</strong>2 <br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
phút 1<br />
.<br />
Do đó trong thực tế ứng dụng người ta chỉ chú ý đến C 14 .<br />
1.0<br />
Câu 4<br />
Câu 5<br />
1.<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
1.<br />
2.<br />
3.<br />
N 2 H 4 (l) + 2H 2 O 2 (l) N 2 (k) + 4H 2 O (k)<br />
H pư = 4 mol. (-241,6 kJ/mol) - [2 mol. (-187,6) + 1 mol.<br />
(50,6 kJ/mol) = - 641,8 kJ.<br />
H pư = 4.E N-H + E N-N + 4E O-H + 2E O-O - E N N - 8E O-H = -<br />
638,74 kJ.<br />
Kết quả 1) chính xác hơn 2) vì năng lượng liên kết chỉ là <strong>các</strong><br />
giá trị trung bình<br />
Tổng nhiệt dung <strong>của</strong> hỗn hợp khí sản phẩm là C = 29,1 +<br />
4.23,6 = 123,5 J/K.mol<br />
Độ tăng nhiệt độ T = H pư / C = 5196,76 0 C.<br />
Ta <strong>có</strong><br />
Thay số<br />
Kp = K.<br />
K C = K P .(RT)- ∆n = 5,017.<strong>10</strong> -2 .(0,082.900) -1 = 6,79.<strong>10</strong> -4<br />
(mol/l)<br />
K X = K P .P -∆n = 5,017.<strong>10</strong> -2 .2 -1 = 2,5.<strong>10</strong> -2<br />
Giả sử ban đầu <strong>có</strong> 1mol C 2 H 6<br />
Xét cân <strong>bằng</strong>:<br />
C 2 H 6 ⇌ C 2 H 4 + H 2<br />
Mol ban đầu 1<br />
Mol cân <strong>bằng</strong> 1-x x x<br />
→<br />
Áp suất riêng phần <strong>của</strong> từng chất:<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5
Câu 6<br />
4.<br />
1.<br />
2.<br />
K P = = ,22<br />
→ x = 0,2<br />
→ tại cân <strong>bằng</strong><br />
%C 2 H 4 = %H 2 = 0,2/(1+0,2) = 16,67%<br />
%C 2 H 6 = 66,66%<br />
Phản ứng khử hidro<br />
C 2 H 6 ⇌ C 2 H 4 + H 2 với<br />
Có =<br />
→<br />
Áp dụng phương trình Van’t Hoff <strong>có</strong><br />
ln )<br />
→ K p,600K = 0,34 Pa<br />
Nhận xét: Phản ứng khử Hidro là phản ứng thu nhiệt, do<br />
vậy khi giảm nhiệt độ (từ 900K xuống 600K) thì K P<br />
giảm<br />
Trong dung dịch <strong>có</strong> phản ứng chủ yếu là:<br />
<br />
2<br />
2HCO <br />
<br />
3<br />
H2CO3 CO<br />
0.5<br />
<br />
3<br />
2<br />
Cho nên H2CO3 CO <br />
3 <br />
Axit cacbonic <strong>có</strong> <strong>các</strong> hằng số axit<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
H<br />
<br />
<br />
<br />
HCO<br />
<br />
3 <br />
H<br />
CO<br />
<br />
3<br />
1<br />
và 2<br />
<br />
<br />
<br />
H2CO3<br />
<br />
HCO<br />
<br />
3 <br />
2<br />
Suy ra: K 1 .K 2 = <br />
H <br />
<br />
<br />
H<br />
<br />
K1.<br />
K2<br />
pH = 1 ( pK ) 8,34<br />
1<br />
pK2<br />
2 <br />
HCOOH + H 2 O ˆ ˆ † ‡ ˆ ˆ H 3 O + + HCOO -<br />
H O HCOO<br />
<br />
1 <br />
<br />
1,8.<strong>10</strong><br />
HCOOH<br />
<br />
<br />
3 4<br />
<br />
HOCN + H 2 O ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ H 3 O + + OCN -<br />
H O OCN<br />
<br />
2 <br />
<br />
3,3.<strong>10</strong><br />
HOCN<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3 4<br />
<br />
Vì nồng độ <strong>các</strong> axit không quá bé cho nên <strong>có</strong> thể bỏ qua sự<br />
điện li <strong>của</strong> nước.<br />
0.5<br />
0.5
Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ, ta <strong>có</strong>:<br />
H O HCOO OCN<br />
<br />
<br />
3 <br />
Suy ra:<br />
HCOOH<br />
HOCN<br />
<br />
<br />
<br />
HO<br />
<br />
3 1 <br />
2 <br />
<br />
H3O<br />
<br />
<br />
<br />
H3O<br />
<br />
<br />
3.<br />
Cả hai axit <strong>đề</strong>u yếu nên <strong>có</strong> thể coi gần đúng:<br />
2<br />
1<br />
HCOOH C M và <br />
Suy ra:<br />
1<br />
<strong>10</strong> ( )<br />
HOCN C2 <strong>10</strong> ( M )<br />
<br />
H O <br />
K C K C M<br />
<br />
<br />
Ag Cl AgCl ; AgCl Ag . Cl <br />
4 2 4 1 3<br />
3 1 1 2 2<br />
1,8.<strong>10</strong> .<strong>10</strong> 3,3.<strong>10</strong> .<strong>10</strong> 5,9.<strong>10</strong> ( )<br />
2<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
4<br />
<br />
2 4<br />
; Ag .<br />
2CrO Ag CrO<br />
<br />
4 4 <br />
2Ag CrO Ag CrO<br />
Để kết tủa AgCl xuất hiện thì:<br />
<br />
9,75<br />
AgCl <strong>10</strong><br />
9<br />
<br />
Ag <br />
<br />
<br />
Cl <br />
AgCl<br />
<br />
Ag <br />
1,78.<strong>10</strong> ( M )<br />
<br />
<br />
Cl<br />
<br />
<br />
0,1<br />
Để kết tủa Ag 2 CrO 4 xuất hiện thì:<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Ag CrO<br />
<strong>11</strong>,95<br />
2 2 4<br />
5<br />
Ag CrO Ag2CrO<br />
Ag M<br />
4<br />
Do<br />
AgCl<br />
4 2<br />
CrO4<br />
<br />
<br />
<br />
Ag<br />
<br />
<br />
Ag<br />
<br />
<br />
Ag2CrO4<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<strong>10</strong><br />
0,01<br />
cho nên kết tủa AgCl xuất hiện trước.<br />
<br />
5<br />
Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa Ag 2 CrO 4 thì Ag<br />
<br />
<br />
9,75<br />
AgCl <strong>10</strong><br />
<br />
Cl<br />
<br />
<br />
<br />
5<br />
<br />
Ag<br />
<br />
<br />
1,06.<strong>10</strong><br />
<br />
5<br />
1,68.<strong>10</strong> ( M )<br />
1,06.<strong>10</strong> ( M )<br />
1,06.<strong>10</strong> ( )<br />
Hoàn thành <strong>các</strong> phản ứng sau theo phương pháp thăng <strong>bằng</strong><br />
ion-electron x2 X3<br />
x3 x<strong>10</strong><br />
... ...<br />
a) MnO<br />
4<br />
Fe3O 4<br />
Fe2O 3<br />
MnO<br />
2<br />
0.5<br />
0.5<br />
Câu 7 1.<br />
MnO 3e H O MnO 4OH<br />
<br />
4 2 2<br />
Fe O 2OH 2Fe O 2H O 2e<br />
<br />
3 4 2 3 2<br />
2MnO 6Fe O H O 2MnO 9Fe O 2OH<br />
<br />
4 3 4 2 2 2 3<br />
<br />
<br />
0.5<br />
b) Cu 2 S + HNO 3 → … + NO + SO 4<br />
2-<br />
+ …<br />
Cu S 4H O 2Cu SO 8H <strong>10</strong>e<br />
2 2 <br />
2 2 4<br />
NO 4H 3e NO 2H O<br />
<br />
3 2<br />
0.5
3Cu S <strong>10</strong>NO 16H 6Cu <strong>10</strong>NO 3SO 8H O<br />
2 2<br />
2 3 4 2<br />
Ở điện cực dương (bên p<strong>hải</strong>):<br />
MnO 8H 5e ˆ ˆ † Mn 4H O<br />
E p<strong>hải</strong> =<br />
2<br />
4 ‡ ˆ ˆ<br />
<br />
2<br />
<br />
8<br />
<br />
8<br />
0,0592 <br />
4<br />
. 0,0592 0,05.<br />
o<br />
2 lg<br />
MnO <br />
<br />
<br />
H <br />
<br />
H<br />
<br />
1,51 .lg<br />
<br />
<br />
<br />
MnO4<br />
/ Mn<br />
2<br />
<br />
5 <br />
Mn<br />
<br />
<br />
5 0,01<br />
2.<br />
Câu 8 1.<br />
<br />
điện cực âm (bên trái): ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ 3<br />
E trái =<br />
3I I 2e<br />
<br />
0,0592 I<br />
<br />
o<br />
3<br />
0,0592 0,02<br />
lg<br />
<br />
0,5355 lg 0,574( V )<br />
I3<br />
/3I<br />
<br />
3<br />
2 <br />
I<br />
<br />
<br />
2 (0,1)<br />
E pin = E + - E - = 0,824<br />
Suy ra:<br />
0,059 0,05. H <br />
0,824 1,51 lg<br />
<br />
0,574<br />
5 0,01<br />
Giải ra ta được: [H + ] = 0,54 (M) = x<br />
Từ cân <strong>bằng</strong>:<br />
2<br />
HSO4 ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ H SO4<br />
K a = 1,0.<strong>10</strong> -2<br />
Ban đầu: C 0 0<br />
Cân <strong>bằng</strong>: (C – x) x x<br />
2 2<br />
x x<br />
a<br />
x C<br />
Cx<br />
<br />
<br />
a<br />
Thay giá trị x =0,54 và K a = 1,0.<strong>10</strong> -2 vào, ta tính được<br />
C<br />
<br />
HSO4<br />
0,346( M)<br />
a. Nhiệt độ sôi: HCl < HBr < HI < HF<br />
Loại liên kết giữa <strong>các</strong> phân tử: Van der Van<br />
Liên kết hiđro + Van der Van<br />
Trong đó, liên kết hiđro trong HF bền hơn nhiều so với<br />
liên kết Van der Van. Do đó HF <strong>có</strong> nhiệt độ sôi cao nhất.<br />
Liên kết Van der Van phụ thuộc chủ yếu vào tương tác<br />
<strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong>, nghĩa là tăng theo M. Vì thế HCl < HBr < HI.<br />
(2) Tương tự: H 2 O <strong>có</strong> liên kết Hiđro còn H 2 S<br />
không <strong>có</strong> liên kết Hiđro.<br />
b. Liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H nghĩa là liên<br />
kết Hiđro <strong>của</strong> H-F > H-O. Song trong nước, <strong>các</strong> phân tử H 2 O<br />
liên kết với nhau <strong>bằng</strong> 4 liên kết hiđro tạo thành mạng không<br />
gian (H 2 O) n (n lớn)<br />
còn trong HF, <strong>các</strong> phân tử HF liên kết với nhau <strong>bằng</strong> 2 liên kết<br />
hiđro tạo thành<br />
mạch thẳng với đoạn ngắn (HF) n (n 6)<br />
8<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5
Câu 9<br />
2.<br />
Vì thế, nước <strong>có</strong> nhiệt độ sôi cao hơn trong HF<br />
Tính axit: H 2 O < H 2 S < HF < HCl < HBr < HI<br />
Giải thích: dựa vào mật độ điện tích âm trên nguyên tử trung<br />
tâm: O 2- > S 2- > F - > Cl - > Br - > I -<br />
Đặt x, y, z lần lượt là số mol tương ứng <strong>của</strong> Mg, Fe và sắt oxit.<br />
Theo <strong>đề</strong>: n<br />
H<br />
=<br />
2<br />
0,5.2, 46<br />
0,082.(273 27) 0,05<br />
mol<br />
Khi phản ứng hết với dung dịch B:<br />
số mol KMnO 4 là: 5.0,12.0,025 = 0,015 mol,:<br />
khối lượng muối trung hoà thu được là: 7,274.5 = 36,37 gam<br />
PTPƯ: Mg + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2<br />
(1)<br />
Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2<br />
(2)<br />
<strong>10</strong>FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4<br />
+ 2MnSO4 + 8H2O (3)<br />
0,07 0,015 0,0375 0,0075 0,015<br />
Khối lượng muối tạo thành từ (3):<br />
0,0375.400 + 0,0075.174 + 0,015.151 = 18,57 g<br />
Vậy trong dung dịch C còn lại một lượng muối là: 36,37 –<br />
18,57 = 17,8g (chắc chắn chứa MgSO 4 )<br />
- Nếu m<br />
MgSO<br />
= 17,8g thì<br />
4<br />
MgSO4<br />
17,8<br />
n = 0, 148<br />
120<br />
mol n (1)<br />
0,148 mol > 0,05 mol : vô lí<br />
Dung dịch B ngoài MgSO 4 , FeSO 4 còn <strong>có</strong> muối khác tạo<br />
thành từ sắt oxit l à Fe 2 (SO 4 ) 3<br />
- Nếu nFeSO 4<br />
(4) 0, 075mol chỉ do (2) cung cấp thì n<br />
H 2<br />
(2)<br />
= 0,075<br />
mol > 0,05 mol: vô lí P<strong>hải</strong> <strong>có</strong> một lượng FeSO 4 tạo thành từ<br />
sắt oxit<br />
Vậy sắt oxit khi tác dụng với H 2 SO 4 p<strong>hải</strong> <strong>đồng</strong> thời tạo ra 2<br />
muối: FeSO 4 và Fe 2 (SO 4 ) 3<br />
Công thức sắt oxit là: Fe 3 O 4<br />
Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O (4)<br />
(1) n<br />
MgSO = n<br />
4 H = x mol (2) n<br />
2<br />
FeSO = n<br />
4 H = y mol<br />
2<br />
(4) nFeSO<br />
nFe<br />
SO<br />
z<br />
4 2 ( 4 ) mol<br />
3<br />
Ta <strong>có</strong> <strong>các</strong> phương trình: H2<br />
n = x + y = 0,05 (*)<br />
n = y + z = 0,075 (**)<br />
FeSO 4<br />
m<br />
Fe2 (SO4<br />
) (4) + m<br />
3<br />
MgSO = 400.z + 120.x = 17,8 (***)<br />
4<br />
Giải hệ (*), (**) và (***)<br />
ta <strong>có</strong> : x = 0,015 y = 0,035 z = 0,04<br />
Vậy a = 0,36g b = 1,96g c = 9,28g<br />
H 2<br />
<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
0.25<br />
0.25<br />
0.5
Câu <strong>10</strong><br />
Giả sử phẩn ứng là bậc nhất<br />
→ biểu thức tính<br />
Gọi P là áp suất chung <strong>của</strong> hệ tại thời điểm t, P o là áp suất<br />
ban đầu <strong>của</strong> etylenoxit, x là áp suất riêng phần <strong>của</strong> metan ở thời<br />
điểm t, khi đó áp suất riêng phần <strong>của</strong> etylenoxit tại thời điểm t<br />
là P o – x<br />
→ áp suất chung <strong>của</strong> hệ P = P o – x + x + x = P o + x<br />
→ x = P - P o → P o – x = P o – (P - P o ) = 2P o – P<br />
→<br />
→ phương trình động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng <strong>có</strong> dạng<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị ứng với t khác nhau ta được<br />
k 1 = 1,06.<strong>10</strong> -2 ph -1<br />
k 2 = 1,05.<strong>10</strong> -2 ph -1<br />
k 3 = 1,05.<strong>10</strong> -2 ph -1<br />
k 4 = 1,08.<strong>10</strong> -2 ph -1<br />
k 5 = 1,06.<strong>10</strong> -2 ph -1<br />
Nhận xét: hằng số tốc độ tại <strong>các</strong> thời điểm xấp xỉ <strong>bằng</strong><br />
nhau nên phản ứng đúng là bậc 1<br />
Hằng số tốc độ phản ứng <strong>bằng</strong><br />
0.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
ĐINH TRỌNG MINH - 0988522822<br />
LÃ THỊ THU
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
Người soạn: Bùi Hữu Hải<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
Câu 1:<br />
1. Biết năng lượng cần cung cấp để tách cả hai electron ra khỏi nguyên tử He là: 79,00eV.<br />
Khi chiếu một bức xạ <strong>có</strong> bước sóng nm vào nguyên tử He thì thấy <strong>có</strong> 1 electron<br />
thoát ra. Tính vận tốc <strong>của</strong> electron này. Cho h = 6,625.<strong>10</strong> -34 J.s ; m e = 9,1.<strong>10</strong> -31 kg.<br />
2. Cho <strong>các</strong> phân tử: O 3 ; SO 2 ; NO 2 và <strong>các</strong> góc liên kết: 120 0 ; 132 0 ; <strong>11</strong>6,5 0 .<br />
Câu 2:<br />
a) Hãy ghi giá trị góc liên kết trên cho phù hợp với <strong>các</strong> phân tử tương ứng.<br />
b) Giải thích (ngắn gọn).<br />
Tính cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch Cd(NO 3 ) 2 0,01M và HCl 1M. Cho hằng số bền tạo<br />
phức CdCl i<br />
(2-i)+<br />
lần lượt là lgβ 1 = 1,95; lgβ 2 = 2,49; lgβ 3 = 2,34; lgβ 4 = 1,64.<br />
Câu 3:<br />
1. Tỉ lệ triti so với tổng số nguyên tử hidro trong một mẫu nước nặng là 8.<strong>10</strong> -8 (mẫu<br />
nước chứa hidro chủ yếu là đơteri). Triti phân hủy phóng xạ với chu kỳ b<strong>án</strong> hủy<br />
12,3 năm. Có bao nhiêu nguyên tử triti trong 1,0g mẫu nước sông trên sau 20 năm.<br />
2. 134 Cs và 137 Cs là sản phẩm phân hạch <strong>của</strong> nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt<br />
nhân. Cả hai <strong>đồng</strong> vị này <strong>đề</strong>u phân rã β.<br />
a) Viết phương trình phản ứng biểu diễn <strong>các</strong> phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134 Cs và 137 Cs.<br />
b) Tính năng lượng (eV) được giải phóng trong phản ứng phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134 Cs.<br />
Cho: 134<br />
55 Cs = 133,906700; 134<br />
56 Ba = 133,904490.<br />
Câu 4:<br />
Tính chất nhiệt động <strong>của</strong> một số phân tử và ion ở trạng thái tiêu chuẩn tại 25 0 C như sau:<br />
C 3 H 8 (k) O 2 (k) CO 2 (k) H 2 O (l) CO 3<br />
2-<br />
(aq.) OH - (aq.)<br />
H 0 s (kJmol -1 ) - <strong>10</strong>3,85 0 -393,51 -285,83 - 677,14 - 229,99<br />
S 0 (J.K -1 mol -1 ) 269,91 205,138 213,74 69,91 - 56,9 - <strong>10</strong>,75<br />
Xét quá trình oxi hoá bất thuận nghịch hoàn toàn 1 mol C 3 H 8 (k) với O 2 (k) tạo thành CO 2<br />
(k) và H 2 O (l), phản ứng được tiến hành ở 25 0 C, điều kiện tiêu chuẩn.<br />
1. Tính H 0 , U 0 ,S 0 , G 0 <strong>của</strong> phản ứng.
2. Tính S <strong>của</strong> môi <strong>trường</strong> và S tổng cộng <strong>của</strong> vũ trụ khi tiến hành quá trình.<br />
Câu 5:<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: N 2 (k) + 3H 2 (k) 2NH 3 (k) ; = -0,92 kJ<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N 2 và H 2 theo tỉ lệ số mol đúng <strong>bằng</strong> hệ số tỉ lượng<br />
3:1 thì khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> (450 o C, <strong>30</strong>0 atm) NH 3 chiếm 36% thể tích.<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K P.<br />
2. Giữ nhiệt độ không đổi (450 o C), cần tiến hành dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> NH 3 chiếm 50% thể tích?<br />
Câu 6:<br />
1. Trộn 15,00ml dung dịch CH 3 COONa 0,03M với <strong>30</strong>,00ml dung dịch HCOONa 0,15<br />
M. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch thu được.<br />
2. Tính độ tan <strong>của</strong> FeS ở pH = 5,00.<br />
Câu 7:<br />
Câu 8:<br />
Cho: K s = <strong>10</strong> -17,20 ; * Fe(OH)<br />
+ = <strong>10</strong> -5,92 ; H 2 S (K a1 = <strong>10</strong> -7,02 , K a2 = <strong>10</strong> -12,90 )<br />
Chuẩn độ dung dịch Fe 2+ <strong>bằng</strong> dung dịch chuẩn MnO 4<br />
-<br />
0,02M, biết rằng trong dung<br />
dịch Fe 2+ <strong>có</strong> đủ axit để pH = 0 trong suốt quá trình chuẩn độ. Biết <strong>các</strong> thế oxi <strong>hóa</strong> khử<br />
tiêu chuẩn <strong>của</strong> <strong>các</strong> hệ là :E o MnO4 - + H + / Mn<br />
2+ + H2O =1,51V; E o Fe 3+ / Fe<br />
2+<br />
= 0,77V.<br />
1. Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng giữa Fe 2+ và MnO 4<br />
-<br />
trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
2. Tính thế oxi hoá khử <strong>của</strong> dung dịch và nồng độ mol <strong>của</strong> Fe 2+ ban đầu biết rằng khi<br />
chuẩn độ 40,00 mL dung dịch Fe 2+ điểm tương đương đạt được khi cho vào 40,00<br />
mL dung dịch chuẩn MnO 4- .<br />
3. Tính thế <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp oxi <strong>hóa</strong> khử trong dung dịch khi thêm 60 ml dung dịch chuẩn.<br />
1. Trong phòng thí nghiệm, ClO 2 được điều chế nhanh chóng <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho hỗn hợp<br />
KClO 3 , H 2 C 2 O 4 tác dụng với H 2 SO 4 loãng, còn trong công nghiệp ClO 2 được điều<br />
chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho NaClO 3 tác dụng với SO 2 <strong>có</strong> mặt H 2 SO 4 4M. Hãy lập <strong>các</strong><br />
phương trình hoá <strong>học</strong> giải thích sự tạo thành <strong>các</strong> chất trên. Viết <strong>các</strong> phản ứng khi<br />
cho mỗi chất Cl 2 và ClO 2 tác dụng với H 2 O, với dung dịch NaOH.<br />
2. Phim đen trắng chứa <strong>lớp</strong> phủ bạc bromua trên nền là xenlulozơ axetat. Bạc bromua<br />
bị phân hủy khi chiếu s<strong>án</strong>g. Trong quá trình này thì lượng AgBr không được chiếu
s<strong>án</strong>g sẽ bị rửa <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho tạo phức bởi dung dịch natri <strong>thi</strong>osunfat. Ta <strong>có</strong> thể thu<br />
hồi bạc từ dung dịch nước t<strong>hải</strong> <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h thêm ion xianua vào, tiếp theo là kẽm.<br />
Viết <strong>các</strong> phản ứng xảy ra.<br />
Câu 9:<br />
1. Có 3 nguyên tố A, B và C. A tác dụng với B ở nhiệt độ cao <strong>sinh</strong> ra D. Chất D bị<br />
thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và <strong>có</strong> mùi trứng thối. B và C tác<br />
dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tím<br />
hoá đỏ. Hợp chất <strong>của</strong> A với C <strong>có</strong> trong tự nhiên và thuộc loại chất cứng nhất. Hợp chất<br />
<strong>của</strong> 3 nguyên tố A, B, C là một muối không màu, tan trong nước và bị thuỷ phân.<br />
Viết tên <strong>của</strong> A, B, C và phương trình <strong>các</strong> phản ứng đã nêu ở trên.<br />
2. Để khảo sát sự phụ thuộc thành phần hơi <strong>của</strong> B theo nhiệt độ, người ta tiến hành thí<br />
nghiệm sau đây: Lấy 3,2 gam đơn chất B cho vào một bình kín không <strong>có</strong> không khí,<br />
dung tích 1 lít. Đun nóng bình để B hoá hơi hoàn toàn. Kết quả đo nhiệt độ và áp<br />
suất bình được ghi lại trong bảng sau:<br />
Nhiệt độ ( o C) 444,6 450 500 900 1500<br />
Áp suất (atm) 0,73554 0,88929 1,26772 4,809<strong>30</strong> 14,53860<br />
Xác định thành phần định tính hơi đơn chất B tại <strong>các</strong> nhiệt độ trên và giải thích.<br />
Cho: R = 0,082 L.atm.K -1 .mol -1<br />
Câu <strong>10</strong>:<br />
Người ta nghiên cứu phản ứng xà phòng <strong>hóa</strong> etyl fomiat <strong>bằng</strong> NaOH ở 25 0 C:<br />
HCOOC 2 H 5 + NaOH → HCOONa + C 2 H 5 OH<br />
Nồng độ ban đầu <strong>của</strong> NaOH và <strong>của</strong> este <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 0,01M. Lượng etanol được tạo thành<br />
theo thời gian được biểu diễn trong bảng sau:<br />
Thời gian (s) 0 180 240 <strong>30</strong>0 360<br />
[C 2 H 5 OH] (M) 0 2,6.<strong>10</strong> -3 3,17.<strong>10</strong> -3 3,66.<strong>10</strong> -3 4,<strong>11</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
1. Chứng minh rằng bậc tổng cộng <strong>của</strong> phản ứng <strong>bằng</strong> 2. Từ đã suy ra bậc phản ứng<br />
riêng đối với mỗi chất phản ứng.<br />
2. Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 25 0 C.
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
Người soạn: Bùi Hữu Hải<br />
Câu 1:<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
1. Biết năng lượng cần cung cấp để tách cả hai electron ra khỏi nguyên tử He là: 79,00eV.<br />
Khi chiếu một bức xạ <strong>có</strong> bước sóng 40 nm vào nguyên tử He thì thấy <strong>có</strong> 1 electron<br />
thoát ra.Tính vận tốc <strong>của</strong> electron này. Cho h = 6,625.<strong>10</strong> -34 J.s ; m e = 9,1.<strong>10</strong> -31 kg.<br />
2. Cho <strong>các</strong> phân tử: O 3 ; SO 2 ; NO 2 và <strong>các</strong> góc liên kết: 120 0 ; 132 0 ; <strong>11</strong>6,5 0 .<br />
a) Hãy ghi giá trị góc liên kết trên cho phù hợp với <strong>các</strong> phân tử tương ứng.<br />
b) Giải thích (ngắn gọn).<br />
1.1 Theo <strong>đề</strong> bài <strong>có</strong>: He He 2+ + 2e ; I = + 79,00 eV<br />
Mặt khác,<br />
He + He 2+ + 1e ; I 2 = -E e trong He+<br />
mà He + là hệ 1 hạt nhân 1 electron I 2 = + 13,6. = + 54,4 eV<br />
I 1, He = I – I 2 = 24,60 eV = 3,941.<strong>10</strong> -18 (J)<br />
Năng lượng <strong>của</strong> bức xạ:<br />
0,5<br />
W đ (e) =<br />
(J)<br />
= E – I 1 = 1,02775<strong>10</strong> -18 (J) v = 1,503.<strong>10</strong> 6 m/s<br />
0,5<br />
1.2 a. Điền góc liên kết: O 3 : (<strong>11</strong>6,5 o ) ; SO 2 : (120 o ) ; NO 2 : (132 o )<br />
b. Giải thích:<br />
- Các phân tử: O 3 : (<strong>11</strong>6,5 o ) ; SO 2 : (120 o ) ; NO 2 : (132 o ) ;<br />
Có lai hoá sp 2 nên góc liên kết ≈ 120 o .<br />
Góc liên kết phụ thuộc hai yếu tố:<br />
+ Độ âm điện <strong>của</strong> nguyên tố trung tâm; độ âm điện càng mạnh <br />
tăng góc liên kết.<br />
+ Mật độ e, độ lớn <strong>của</strong> obitan lai hoá chưa tham gia liên kết làm<br />
tăng lực đẩy khép góc làm giảm góc liên kết.<br />
- O 3 <strong>có</strong> góc liên kết nhỏ nhất vì obitan lai hoá còn cặp e chưa liên<br />
kết tạo lực đẩy khép góc.<br />
0,5<br />
0,5
- NO 2 <strong>có</strong> góc liên kết lớn nhất vì N <strong>có</strong> độ âm điện lớn hơn S, obitan<br />
lai hoá chưa tham gia liên kết <strong>có</strong> 1e nên lực đẩy khép góc kém.<br />
Câu 2:Tính cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch Cd(NO 3 ) 2 0,01M và HCl 1M. Cho hằng số bền tạo<br />
phức CdCl<br />
(2-i)+ i lần lượt là lgβ 1 = 1,95; lgβ 2 = 2,49; lgβ 3 = 2,34; lgβ 4 = 1,64<br />
2 Các cân <strong>bằng</strong>: HCl → H + + Cl - ; Cd(NO 3 ) 2 → Cd 2+ + 2NO 3<br />
-<br />
1M 1M 0,01M<br />
Cd 2+ + Cl - CdCl + lgβ 1 = 1,95 (1)<br />
Cd 2+ + 2Cl - CdCl 2 lgβ 2 = 2,49 (2)<br />
Cd 2+ + 3Cl - CdCl 3<br />
-<br />
lgβ 3 = 2,34 (3)<br />
Cd 2+ + 4Cl - CdCl 4<br />
2-<br />
lgβ 4 = 1,64 (4)<br />
Xét <strong>các</strong> điều kiện gần đúng:<br />
- Môi <strong>trường</strong> axit, <strong>có</strong> thể bỏ qua sự tạo phức hiđroxo <strong>của</strong> ion Cd 2+<br />
- C - C 2+<br />
Cl<br />
Cd<br />
, <strong>các</strong> giá trị lgβ không quá lớn và không chênh lệch<br />
-<br />
nhau nhiều. Do đó, <strong>có</strong> thể coi nhưng không thể coi một dạng<br />
-<br />
[Cl ] C Cl<br />
phức nào là chiếm ưu thế (β 1 ≈ β 2 ≈ β 3 ≈ β 4 ).<br />
Tính gần đúng. Áp dụng ĐLBTNĐ ban đầu đối với ion Cd 2+ ta <strong>có</strong>:<br />
C Cd<br />
2+<br />
= [Cd 2+ ] + [CdCl + ] + [CdCl 2 ] + [CdCl 3- ] + [CdCl 4<br />
2-<br />
] = 0,1 M (5)<br />
Áp dụng ĐLTDKL cho <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> (1) – (4) và thay <strong>các</strong> giá trị tính được<br />
<strong>của</strong> <strong>các</strong> dạng phức vào (5) ta <strong>có</strong>:<br />
C 0,01 [Cd ] + [Cd ][Cl ] + [Cd ][Cl ] + [Cd ][Cl ] + [Cd ][Cl ]<br />
2+ 2+ - 2+ - 2 2+ - 3 2+ - 4<br />
Cd 1 2 3 4<br />
[Cd ] = C<br />
1 [Cl ]+ [Cl ] + [Cl ] + [Cl ]<br />
Sau khi tổ hợp ta rút ra: 2+ Cd<br />
<br />
-<br />
Chấp nhận [Cl ] C - 1, ta <strong>có</strong>:<br />
Cl<br />
- - 2 - 3 - 4<br />
1 2 3 4<br />
2+ -5<br />
+ -3<br />
-3<br />
[Cd ] = 1,5.<strong>10</strong> M ; [CdCl ] = 1,3.<strong>10</strong> M ; [CdCl ] = 4,7. <strong>10</strong> M ;<br />
2- -4<br />
[CdCl ] = 3,3.<strong>10</strong> M ; [CdCl ] = 6,6.<strong>10</strong> M<br />
- -3<br />
3<br />
Kiểm tra lại:<br />
4<br />
[Cl - ] = C 0 Cl - - {[CdCl + ] + 2[CdCl 2 ] + 3[CdCl 3- ] + 4[CdCl 4<br />
2-<br />
]} 1M<br />
2<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5
Câu 3:<br />
(đúng)<br />
3. Tỉ lệ triti so với tổng số nguyên tử hidro trong một mẫu nước nặng là 8.<strong>10</strong> -8 (mẫu<br />
nước chứa hidro chủ yếu là đơteri). Triti phân hủy phóng xạ với chu kỳ b<strong>án</strong> hủy<br />
12,3 năm. Có bao nhiêu nguyên tử triti trong 1,0g mẫu nước sông trên sau 20 năm.<br />
4. 134 Cs và 137 Cs là sản phẩm phân hạch <strong>của</strong> nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt<br />
nhân. Cả hai <strong>đồng</strong> vị này <strong>đề</strong>u phân rã β.<br />
a) Viết phương trình phản ứng biểu diễn <strong>các</strong> phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134 Cs và 137 Cs.<br />
b) Tính năng lượng (eV) được giải phóng trong phản ứng phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134 Cs.<br />
Cho: 134<br />
55 Cs = 133,906700; 134<br />
56 Ba = 133,904490.<br />
3.1 Số phân tử H 2 O <strong>có</strong> trong <strong>10</strong> (g) mẫu nước nặng:<br />
(phtử)<br />
0,25<br />
Số nguyên tử H <strong>có</strong> trong 1,0 (g) mẫu nước: 6,023.0 23 (ngtử)<br />
Số <strong>đồng</strong> vị 3 1<br />
H <strong>có</strong> trong 1,0 (g) mẫu nước:<br />
N 0 = 6,023.<strong>10</strong> 23 .8.<strong>10</strong> -8 = 4,82.<strong>10</strong> 16 (ngtử)<br />
t 1/2 = 12,3 năm k =<br />
ln2<br />
t<br />
1/ 2<br />
= 0,0564 năm -1<br />
0.25<br />
ln N<br />
N 0<br />
= kt N = N 0 .e -kt = 5,354.<strong>10</strong> 6 .e -0,0564.20 = 1,56.<strong>10</strong> 16 (ngtử)<br />
Vậy sau 20 năm số nguyên tử 3 1<br />
H còn trong 1,0 (g) mẫu nước là:<br />
1,56.<strong>10</strong> 16 (ngtử)<br />
0.5<br />
3.2 a) Phương trình phản ứng biểu diễn <strong>các</strong> phân rã phóng xạ:<br />
134<br />
55 Cs → 134<br />
56 Ba + 0<br />
-1 e<br />
137<br />
55 Cs → 137<br />
56 Ba + 0<br />
-1 e<br />
b) Năng lượng thoát ra trong phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134<br />
55 Cs:<br />
∆E = ∆m.c 2 =(133,9067-133,90449).(<strong>10</strong> –3 /6,022.<strong>10</strong> 23 ) . (3,000.<strong>10</strong> 8 ) 2 (J)<br />
→ ∆E = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> –13 J = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> –13 /(1,602.<strong>10</strong> –19 ) = 2,06.<strong>10</strong> 6 (eV)<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 4:
Tính chất nhiệt động <strong>của</strong> một số phân tử và ion ở trạng thái tiêu chuẩn tại 25 0 C như sau:<br />
C 3 H 8 (k) O 2 (k) CO 2 (k) H 2 O (l) CO<br />
2- 3 (aq.) OH - (aq.)<br />
H 0 s (kJmol -1 ) - <strong>10</strong>3,85 0 -393,51 -285,83 - 677,14 - 229,99<br />
S 0 (J.K -1 mol -1 ) 269,91 205,138 213,74 69,91 - 56,9 - <strong>10</strong>,75<br />
Xét quá trình oxi hoá bất thuận nghịch hoàn toàn 1 mol C 3 H 8 (k) với O 2 (k) tạo thành CO 2<br />
(k) và H 2 O (l), phản ứng được tiến hành ở 25 0 C, điều kiện tiêu chuẩn.<br />
1. Tính H 0 , U 0 ,S 0 , G 0 <strong>của</strong> phản ứng.<br />
2. Tính S <strong>của</strong> môi <strong>trường</strong> và S tổng cộng <strong>của</strong> vũ trụ khi tiến hành quá trình.<br />
4.1 Tính H 0 , U 0 , S 0 , G 0 <strong>của</strong> phản ứng:<br />
C 3 H 8 (k) + 5O 2 (k) 3CO 2 (k) + 4H 2 O(l)<br />
H 0 (pư) = - 2220,00 kJ.mol -1 ; S 0 (pư) = - 374,74 J.K -1 .mol -1 ;<br />
U 0 (pư) = H 0 (pư) - (pV) = H 0 - (n khí . RT)<br />
= - 2220,00 .<strong>10</strong> 3 Jmol -1 - (-3mol . 8,3145 J.K -1 mol -1 . 298,15K )<br />
U 0 = - 2212,56. <strong>10</strong> 3 jmol -1 .<br />
0,5<br />
0,5<br />
G 0 = H 0 - T S 0 = [- 2220,00 . <strong>10</strong> 3 - (298,15) . (-374,74) ]Jmol -1<br />
G 0 = - 2<strong>10</strong>8,33 kJ.mol -1 .<br />
4.2 Tính S <strong>của</strong> môi <strong>trường</strong> và S tổng cộng: S hệ = -374,74JK -1 mol -1 .<br />
S môi <strong>trường</strong> = = = = 7445,92 JK -1 mol -1<br />
S tổng cộng (vũ trụ) = H hệ + S môi <strong>trường</strong> = 7071,18 J.K -1 mol -1 > 0<br />
phản ứng tự phát.<br />
1,0<br />
Câu 5:<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: N 2 (k) + 3H 2 (k) 2NH 3 (k) ; = -0,92 kJ<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N 2 và H 2 theo tỉ lệ số mol đúng <strong>bằng</strong> hệ số tỉ lượng<br />
3:1 thì khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> (450 o C, <strong>30</strong>0 atm) NH 3 chiếm 36% thể tích.<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K P.
2. Giữ nhiệt độ không đổi (450 o C), cần tiến hành dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> NH 3 chiếm 50% thể tích?<br />
5.1 N 2 (k) + 3H 2 (k) 2NH 3 (k) ; = -0,92 kJ<br />
Ban đầu (mol) 1 3<br />
Cân <strong>bằng</strong> (mol) 1-x 3-3x 2x<br />
5.2<br />
sau<br />
n = 1 – x + 3 – 3x + 2x = 4 – 2x (mol)<br />
%V NH 3<br />
=<br />
2x<br />
.<strong>10</strong>0%<br />
= 36% x = 0,529<br />
4 - 2x<br />
%V N 2<br />
=<br />
1<br />
x<br />
1<br />
0,592<br />
.<strong>10</strong>0%<br />
= .<strong>10</strong>0% = 16%<br />
4 - 2x 4 2.0,592<br />
%V H 2<br />
= <strong>10</strong>0 (36 + 16) = 48%<br />
K P =<br />
P<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
NH<br />
2<br />
3<br />
P<br />
N<br />
2<br />
=<br />
2<br />
0,36 . P<br />
0,16. P.<br />
2<br />
0,48.<br />
P 3<br />
2<br />
0,36<br />
0,16.0,48 . P = 8,14.<strong>10</strong>-5 (atm<br />
-2 - )<br />
=<br />
3 2<br />
2x<br />
%V NH 3<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 50% x = 2/3<br />
4 - 2x<br />
1<br />
x<br />
%V N 2<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 12,5%;%V H<br />
4 - 2x<br />
2<br />
= 37,5%<br />
K P =<br />
P<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
NH<br />
2<br />
3<br />
P<br />
N<br />
P = 682,6 (atm)<br />
2<br />
2<br />
0,5<br />
0,125.0,375 . P = 8,14.<strong>10</strong>-5 (atm<br />
-2 - )<br />
= 3 2<br />
1,0<br />
1,0<br />
Câu 6:<br />
3. Trộn 15,00ml dung dịch CH 3 COONa 0,03M với <strong>30</strong>,00ml dung dịch HCOONa 0,15<br />
M. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch thu được.<br />
4. Tính độ tan <strong>của</strong> FeS ở pH = 5,00.<br />
Cho: K s = <strong>10</strong> -17,20 ; * Fe(OH)<br />
+ = <strong>10</strong> -5,92 ; H 2 S (K a1 = <strong>10</strong> -7,02 , K a2 = <strong>10</strong> -12,90 )<br />
6.1<br />
C<br />
CH3COO<br />
0,03.15<br />
0,01M<br />
C<br />
45<br />
Các cân <strong>bằng</strong>:<br />
HCOO<br />
0,15.<strong>30</strong><br />
0,1M<br />
45<br />
H 2 O H + + OH - Kw (1)<br />
CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - K b = <strong>10</strong> -9,24 (2)<br />
HCOO - + H 2 O HCOOH + OH - K b’ = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,25 (3)<br />
Do K b .<br />
C<br />
CH3COO<br />
= <strong>10</strong> -<strong>11</strong>,24 ≈ K b’ . C = <strong>10</strong> -<strong>11</strong>,25 cho nên không thể tính<br />
HCOO
gần đúng theo một cân <strong>bằng</strong>.<br />
<br />
<br />
ĐKP: h= H OH CH COOH HCOOH<br />
<br />
<br />
3<br />
0,5<br />
h =<br />
Kw<br />
-1 ' 1<br />
1+ K <br />
a CH3COO <br />
( Ka)<br />
<br />
HCOO<br />
<br />
<br />
Chấp nhận <br />
CH3COO <br />
= 0.01 M; -<br />
<br />
HCOO<br />
<br />
<br />
tính h 1<br />
0<br />
0<br />
=0,<strong>10</strong> M và thay vào (4) để<br />
h 1 =<br />
14<br />
<strong>10</strong><br />
1<strong>10</strong> .<strong>10</strong> <strong>10</strong> .<strong>10</strong><br />
4,76 2 3,75 1<br />
2,96.<strong>10</strong><br />
9<br />
.<br />
0,5<br />
Từ giá trị h 1 tính lại<br />
<br />
-<br />
<br />
CH3COO <br />
<br />
HCOO<br />
<br />
1 1<br />
theo <strong>các</strong> biểu thức sau:<br />
<strong>10</strong><br />
0,0<strong>10</strong> 0,01<br />
<br />
<br />
<strong>10</strong> . 2,96.<strong>10</strong><br />
4,76<br />
<br />
CH3COO <br />
= 1<br />
4,76 9<br />
<br />
CH3COO <br />
<br />
0<br />
<strong>10</strong><br />
0,<strong>10</strong> 0,1<br />
<strong>10</strong> . 2,96.<strong>10</strong><br />
3,75<br />
-<br />
<br />
HCOO<br />
<br />
= <br />
1<br />
3,75 9<br />
=<br />
-<br />
<br />
HCOO<br />
<br />
<br />
Vậy kết quả lặp. Vậy h= 2,96.<strong>10</strong> -9 = <strong>10</strong> -8,53 pH= 8,53.<br />
6.2 + Có <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> FeS ở pH = 5 là (gọi s là độ tan <strong>của</strong> FeS):<br />
0<br />
FeS ⇄ Fe 2+ + S 2- K s = <strong>10</strong> -17,20 (1)<br />
C 0 s s<br />
0,5<br />
Fe 2+ + H 2 O ⇄ Fe(OH) + + H + * = <strong>10</strong> -5,92 (2)<br />
S 2- + H + ⇄ HS - K<br />
-1 a2 = <strong>10</strong> 12,90 (3)<br />
HS - + H + ⇄ H 2 S K<br />
-1 a1 = <strong>10</strong> 7,02 (4)<br />
+ Có: [S 2- ] = s. ; [Fe 2+ ] = s. ;<br />
K S = [H + ].[OH - ] = s 2 . . = <strong>10</strong> -17,20<br />
+ Kết quả tính cho thấy độ tan <strong>của</strong> FeS ở pH = 5 là 2,44.<strong>10</strong> -4 M.<br />
0,5<br />
Câu 7:
Chuẩn độ dung dịch Fe 2+ <strong>bằng</strong> dung dịch chuẩn MnO<br />
- 4 0,02M, biết rằng trong dung<br />
dịch Fe 2+ <strong>có</strong> đủ axit để pH = 0 trong suốt quá trình chuẩn độ. Biết <strong>các</strong> thế oxi <strong>hóa</strong> khử<br />
tiêu chuẩn <strong>của</strong> <strong>các</strong> hệ là :E o MnO4 - + H + /<br />
2+ Mn + H2O =1,51V; E o Fe 3+ /<br />
2+ Fe = 0,77V.<br />
1. Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng giữa Fe 2+ và MnO<br />
- 4 trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
2. Tính thế oxi hoá khử <strong>của</strong> dung dịch và nồng độ mol <strong>của</strong> Fe 2+ ban đầu biết rằng khi<br />
chuẩn độ 40,00 mL dung dịch Fe 2+ điểm tương đương đạt được khi cho vào 40,00<br />
mL dung dịch chuẩn MnO 4- .<br />
3. Tính thế <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp oxi <strong>hóa</strong> khử trong dung dịch khi thêm 60 ml dung dịch chuẩn.<br />
7.1 a. Phương trình phản ứng:<br />
5Fe 2+ + MnO<br />
- 4 + 8H + = 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H 2 O<br />
0,5<br />
E 0 = 1,51 – 0,77 = 0,74V K pư = = <strong>10</strong> 62,5<br />
7.2 Tại điểm tương đương:<br />
[Fe 3+ ] = 5[Mn 2+ ]; [Fe 2+ ] = 5[MnO 4- ]<br />
1,0<br />
E dd = 1,3867V<br />
Nồng độ Fe 2+ ban đầu = 5.0,02 = 0,1 M<br />
(Vì thể tích <strong>của</strong> hai dung dịch <strong>bằng</strong> nhau)<br />
7.3 Khi thêm 60 ml dung dịch chẩn thì MnO<br />
- 4 cho gấp 1,5 lần lượng chuẩn độ<br />
[MnO 4- ] = [Mn 2+ ] và cặp MnO 4<br />
-<br />
+ H + /Mn 2+ +H 2 O là cặp điện hoạt<br />
Do vậy E dd = = 1,506V<br />
0,5<br />
Câu 8:<br />
3. Trong phòng thí nghiệm, ClO 2 được điều chế nhanh chóng <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho hỗn hợp<br />
KClO 3 , H 2 C 2 O 4 tác dụng với H 2 SO 4 loãng, còn trong công nghiệp ClO 2 được điều<br />
chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho NaClO 3 tác dụng với SO 2 <strong>có</strong> mặt H 2 SO 4 4M. Hãy lập <strong>các</strong>
phương trình hoá <strong>học</strong> giải thích sự tạo thành <strong>các</strong> chất trên. Viết <strong>các</strong> phản ứng khi<br />
cho mỗi chất Cl 2 và ClO 2 tác dụng với H 2 O, với dung dịch NaOH.<br />
4. Phim đen trắng chứa <strong>lớp</strong> phủ bạc bromua trên nền là xenlulozơ axetat. Bạc bromua<br />
bị phân hủy khi chiếu s<strong>án</strong>g. Trong quá trình này thì lượng AgBr không được chiếu<br />
s<strong>án</strong>g sẽ bị rửa <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho tạo phức bởi dung dịch natri <strong>thi</strong>osunfat. Ta <strong>có</strong> thể thu<br />
hồi bạc từ dung dịch nước t<strong>hải</strong> <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h thêm ion xianua vào, tiếp theo là kẽm.<br />
Viết <strong>các</strong> phản ứng xảy ra.<br />
8.1 - 2KClO 3 + H 2 C 2 O 4 + 2H 2 SO 4 2ClO 2 + 2KHSO 4 + 2CO 2 + 2H 2 O<br />
2NaClO 3 + SO 2 + H 2 SO 4 2ClO 2 + 2NaHSO 4<br />
- 6ClO 2 + 3H 2 O HCl + 5HClO 3<br />
Cl 2 + H2O HCl + HClO<br />
- 2ClO 2 + 2NaOH NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O<br />
Cl 2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O<br />
0,5<br />
0,5<br />
8.2 Phản ứng:<br />
2AgBr<br />
2Ag + Br /2Br<br />
h<br />
(r) (r) 2<br />
<br />
AgBr(r) + 2Na 2 S 2 O 3 → Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] + NaBr<br />
[Ag(S O ) ] + 2CN<br />
[Ag(CN) ] + 2S O<br />
3 <br />
2 3 2 2 2 3<br />
2[Ag(CN) ] + Zn<br />
<br />
[Zn(CN) ] + 2Ag<br />
<br />
2 +<br />
2 4<br />
Câu 9:<br />
1. Có 3 nguyên tố A, B và C. A tác dụng với B ở nhiệt độ cao <strong>sinh</strong> ra D. Chất D bị<br />
thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và <strong>có</strong> mùi trứng thối. B và C tác<br />
dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tím<br />
hoá đỏ. Hợp chất <strong>của</strong> A với C <strong>có</strong> trong tự nhiên và thuộc loại chất cứng nhất. Hợp chất<br />
<strong>của</strong> 3 nguyên tố A, B, C là một muối không màu, tan trong nước và bị thuỷ phân.<br />
Viết tên <strong>của</strong> A, B, C và phương trình <strong>các</strong> phản ứng đã nêu ở trên.<br />
2. Để khảo sát sự phụ thuộc thành phần hơi <strong>của</strong> B theo nhiệt độ, người ta tiến hành thí<br />
nghiệm sau đây: Lấy 3,2 gam đơn chất B cho vào một bình kín không <strong>có</strong> không khí,<br />
1,0
dung tích 1 lít. Đun nóng bình để B hoá hơi hoàn toàn. Kết quả đo nhiệt độ và áp<br />
suất bình được ghi lại trong bảng sau:<br />
Nhiệt độ ( o C) 444,6 450 500 900 1500<br />
Áp suất (atm) 0,73554 0,88929 1,26772 4,809<strong>30</strong> 14,53860<br />
Xác định thành phần định tính hơi đơn chất B tại <strong>các</strong> nhiệt độ trên và giải thích.<br />
Cho: R = 0,082 L.atm.K -1 .mol -1<br />
Câu <strong>10</strong>:<br />
Người ta nghiên cứu phản ứng xà phòng <strong>hóa</strong> etyl fomiat <strong>bằng</strong> NaOH ở 25 0 C:<br />
HCOOC 2 H 5 + NaOH → HCOONa + C 2 H 5 OH<br />
Nồng độ ban đầu <strong>của</strong> NaOH và <strong>của</strong> este <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 0,01M. Lượng etanol được tạo thành<br />
theo thời gian được biểu diễn trong bảng sau:<br />
Thời gian (s) 0 180 240 <strong>30</strong>0 360<br />
[C 2 H 5 OH] (M) 0 2,6.<strong>10</strong> -3 3,17.<strong>10</strong> -3 3,66.<strong>10</strong> -3 4,<strong>11</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
1. Chứng minh rằng bậc tổng cộng <strong>của</strong> phản ứng <strong>bằng</strong> 2. Từ đã suy ra bậc phản ứng<br />
riêng đối với mỗi chất phản ứng.<br />
2. Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 25 0 C.<br />
<strong>10</strong> Gọi nồng độ ban đầu <strong>của</strong> NaOH và este là a :<br />
[NaOH] = [este] = a (M)<br />
Gọi nồng độ etanol được tạo thành ở thêi điểm t là x, theo bài ra ta <strong>có</strong>:<br />
HCOOC 2 H 5 + NaOH → HCOONa + C 2 H 5 OH 0,5<br />
Thời điểm t=0: a a 0 0<br />
t(s) a-x a-x x x<br />
Phương trình tốc độ phản ứng :<br />
d[NaOH]<br />
v=- =k[este] .[NaOH] =k.(a-x) =k(a-x)<br />
dt<br />
p q p+q n<br />
(ở đây, p và q là bậc phản ứng riêng tương ứng <strong>của</strong> este và NaOH, n là bậc 0,5<br />
phản ứng tổng cộng)<br />
Nếu phản ứng là bậc 2, phương trình động <strong>học</strong> tích phân sẽ là :
1 1<br />
- = kt<br />
a-x a<br />
Từ <strong>các</strong> dữ kiện <strong>của</strong> bài to<strong>án</strong> ta <strong>có</strong> bảng sau:<br />
t(s) 0 180 240 <strong>30</strong>0 360<br />
X 0 2,6.<strong>10</strong> -3 3,17.<strong>10</strong> -3 3,66.<strong>10</strong> -3 4,<strong>11</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
0,5<br />
a-x 0,01 7,4.<strong>10</strong> -3 6,83.<strong>10</strong> -3 6,34.<strong>10</strong> -3 5,89.<strong>10</strong> -3<br />
1/a-x <strong>10</strong>0 1,35.<strong>10</strong> 2 1,46.<strong>10</strong> 2 1,58.<strong>10</strong> 2 1,70.<strong>10</strong> 2<br />
k(mol -1 .l.s -1 ) 0,194 0,192 0,193 0,194<br />
Nhận xét: <strong>các</strong> giá trị <strong>của</strong> hằng số tốc độ k ở <strong>các</strong> thời điểm khác nhau không<br />
nhiều, do đã giả <strong>thi</strong>ết phản ứng bậc hai là đúng. Vì bậc phản ứng là bậc<br />
2, nồng độ ban đầu <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất phản ứng lại <strong>bằng</strong> nhau nên giả <strong>thi</strong>ết đơn<br />
giản và hợp lí nhất là bậc phản ứng riêng <strong>của</strong> mỗi chất phản ứng <strong>bằng</strong> một.<br />
<strong>10</strong>.2 k = 0,194 mol -1 .l.s -1<br />
(là giá trị trung bình <strong>các</strong> giá trị <strong>của</strong> hằng số k ở bảng trên)<br />
0,25<br />
0,25
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒ NG<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ<br />
(Đề giới <strong>thi</strong>ệu)<br />
ĐỀ THI HSG DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM 2015<br />
Môn Hóa <strong>học</strong>; Khối <strong>10</strong><br />
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
Câu 1. (2 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử - Bảng tuần hoàn<br />
1. Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán dạng<br />
hình học của các ion và phân tử sau: BeH2, BCl3, NF3, SiF6 2- , NO2 + , I3 - .<br />
2. Trong bảng dưới đây có ghi các năng lượng ion hóa liên tiếp In (n = 1, 2, …, 6) theo kJ.mol-1<br />
của hai nguyên tố X và Y.<br />
I1 I2 I3 I4 I5 I6<br />
X 590 <strong>11</strong>46 4941 6485 8142 <strong>10</strong>519<br />
Y <strong>10</strong>86 2352 4619 6221 37820 47260<br />
A và B là những oxit tương ứng của X và Y khi X, Y ở vào trạng thái oxi hóa cao nhất<br />
Viết (có giải thích) công thức của hợp chất tạo thành khi cho A tác dụng với B<br />
Câu 2. (2 điểm) Tinh thể<br />
Kim loại M tác dụng với hiđro cho hiđrua MHx (x = 1, 2,...). 1,000 gam MHx phản ứng với nước<br />
ở nhiệt độ 25 o C và áp suất 99,50 kPa cho 3,134 lít hiđro.<br />
a) Xác định kim loại M.<br />
b) Viết phương trình của phản ứng hình thành MHx và phản ứng phân huỷ MHx trong nước.<br />
c) MHx kết tinh theo mạng lập phương tâm mặt. Tính khối lượng riêng của MHx.<br />
B<strong>án</strong> kính của các cation và anion lần lượt <strong>bằng</strong> 0,68 o A và 1,36 o A .<br />
Câu 3. (2 điểm) Phản ứng hạt nhân<br />
32 P được điều chế <strong>bằng</strong> phản ứng giữa nơtron với hạt nhân 32 S.<br />
a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân điều chế 32 P và biểu diễn sự phân rã phóng xạ 32 P.<br />
b) Có hai mẫu phóng xạ 32 P được kí hiệu là mẫu I và mẫu II. Mẫu I có hoạt độ phóng xạ là 20<br />
mCi được lưu giữ trong bình đặt tại buồng làm mát ở <strong>10</strong> o C. Mẫu II có hoạt độ phóng xạ 2mCi<br />
bắt đầu được lưu giữ cùng thời điểm với mẫu I nhưng ở 20 o C. Khi hoạt độ phóng xạ của mẫu II<br />
chỉ còn 5.<strong>10</strong> -1 mCi <strong>thi</strong>̀ lượng lưu huỳnh xuất hiện trong bình chứa mẫu I là bao nhiêu gam?<br />
Biết: Trước khi lưu giữ, trong bình không có lưu huỳnh.<br />
Chu kì bán hủy của 32 P là 14,28 ngày.<br />
1Ci = 3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> Bq (1Bq = 1 phân rã trong 1 giây)<br />
Câu 4. (2 điểm) Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion BaCl2 từ các dữ kiện thực nghiệm sau đây:<br />
Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn BaCl2 tinh thể: -205,6 kcal.mol -1<br />
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn): + 46,0 kcal.mol -1<br />
Năng lượng liên kết của Cl2: + 57,0 kcal.mol -1<br />
Ái lực electron của Cl: - 87,0 kcal.mol -1<br />
Năng lượng ion hóa lần thứ nhất của Ba: + <strong>11</strong>9,8 kcal.mol -1<br />
Năng lượng ion hóa lần thứ hai của Ba: + 2<strong>30</strong>,0 kcal. mol -1<br />
2. Phản ứng tạo thành benzen từ các đơn chất không thể xảy ra ở 25 o C. Để xác định entanpi<br />
chuẩn tạo thành của benzen ở 25 o C, người ta p<strong>hải</strong> xác định <strong>bằng</strong> phương pháp gián tiếp.<br />
Đốt cháy hoàn toàn 0,6700 gam benzen lỏng <strong>bằng</strong> một lượng dư oxi ở 25 o C trong bom nhiệt<br />
lượng kế dung tích không đổi, tạo thành CO2 (k) và H2O (l) giải phóng ra 28,04 kJ.<br />
Xác định nhiệt cháy chuẩn đẳng tích và đẳng áp của benzen lỏng ở 25 o C.<br />
Cho M(C6H6) = 78,<strong>11</strong> g.mol -1 .<br />
Câu 5. (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> pha khí<br />
Ở <strong>10</strong>20K, hai cân <strong>bằng</strong> sau cùng tồn tại trong một bình kín:<br />
C(graphit) + CO2 (k) 2CO (k); KP (1) = 4,00<br />
Fe (tt) + CO2 (k) FeO (tt) + CO; (k) KP (2)= 1,25<br />
a) Tính áp suất riêng phần các khí lúc cân <strong>bằng</strong>.<br />
b) Cho 1,00 mol Fe; 1,00 mol C(graphit); 1,20 mol CO2 vào bình chân không dung tích 20,0 lít ở<br />
<strong>10</strong>20K. Tính số mol các chất lúc cân <strong>bằng</strong>.
Câu 6. (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Dung dịch A là hỗn hợp của H3PO4 và NaHSO4 0,0<strong>10</strong> M, <strong>có</strong> pHA = 2,03.<br />
a) Tính C<br />
trong dung dịch A.<br />
H 3 PO 4<br />
b) Tính nồng độ HCOOH p<strong>hải</strong> có trong dung dịch A sao cho độ điện li của H3PO4 giảm 25%.<br />
c) Thêm dần ZnCl2 vào dung dịch A đến nồng độ 0,0<strong>10</strong> M. Có Zn3(PO4)2 tách ra không?<br />
Coi thể tích dung dịch không thay đổi.<br />
Cho pKa (HSO 4<br />
) = 2 pK(H3PO4) = 2,15; 7,21; 12,32<br />
pK (HCOOH) = 3,75 pKS (Zn3(PO4)2) = 35,42<br />
Câu 7. (2 điểm) Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử. Điện <strong>hóa</strong><br />
1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng <strong>bằng</strong> ion-electron:<br />
a) KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 <br />
b) Cr2O3 + O2 + NaOH <br />
c) FeO + K2Cr2O7 + H2SO4 <br />
d) NaCrO2 + O2 + NaOH <br />
e) As2S3 + KClO3 + H2O <br />
2. Một pin được cấu tạo như sau ở 25 o C:<br />
Mg | Mg(NO3)2 0,0<strong>10</strong>M | | AgNO3 0,<strong>10</strong>M | Ag<br />
Cầu muối nối hai điện cực là dung dịch KCl bão hòa. Ở 25 o C <strong>có</strong>:<br />
E o (Mg 2+ /Mg) = -2,37V; E o (Ag + /Ag) = +0,7991V<br />
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.<br />
b) Chỉ rõ catot, anot của pin và chiều di chuyển các electron, các ion khi pin hoạt động.<br />
c) Tính sức điện động của pin (bỏ qua các phản ứng phụ).<br />
Câu 8. (2 điểm) Nhóm Halogen<br />
Khi đun nóng 22,12 gam KMnO4, thu được 21,16 gam hỗn hợp rắn. Tìm thể tích clo cực đại<br />
(đktc) có thể thu được khi cho hỗn hợp rắn đó tác dụng với HCl 36,5% (d = 1,18 gam/ml). Tính<br />
thể tích của axit bị tiêu hao trong phản ứng đó.<br />
Câu 9. (2 điểm) Nhóm Oxi – Lưu huỳnh<br />
Dung dịch A gồm hai muối: Na2SO3 và Na2S2O3:<br />
- Lấy <strong>10</strong>0ml dd A trộn với lượng dư khí Cl2 rồi cho sản phẩm thu được tác dụng với BaCl2 dư<br />
<strong>thi</strong>̀ thu được 0,647g kết tủa<br />
- Lấy <strong>10</strong>0ml dd trên nhỏ vài giọt hồ tinh <strong>bộ</strong>t rồi đem chuẩn độ <strong>bằng</strong> iot <strong>thi</strong>̀ đến khi dd bắt đầu<br />
xuất hiện màu xanh chàm thấy tốn hết 29ml I2 0,05M (I2 tan trong dd KI)<br />
a) Tính CM của các chất trong dd A<br />
b) Cho <strong>10</strong>0ml dd A tác dụng với dd HCl <strong>thi</strong>̀ thu được bao nhiêu gam chất rắn?<br />
Câu <strong>10</strong>. (2 điểm) Động <strong>học</strong><br />
Đối với phản ứng C2H5(k) + HBr(k) C2H6 (k) + Br(k)<br />
Thực nghiệm cho biết:<br />
- Phản ứng theo chiều thuận có A = 1,0.<strong>10</strong> 9 L.mol −1 .s −1 ; Ea = - 4,2 kJ.mol −1 .<br />
- Phản ứng theo chiều nghịch có A’ = 1,4.<strong>10</strong> <strong>11</strong> L.mol −1 .s −1 ; E<br />
a,<br />
= - 53,3 kJ.mol −1 .<br />
(A, A’ là thừa số trước luỹ thừa; Ea và Ea’ là năng lượng hoạt động hoá trong phương trình Areniuxơ). Các<br />
tham số nhiệt động tiêu chuẩn của một số chất có những trị số sau:<br />
Hf 0 (kJ.mol −1 ) Gf 0 (kJ.mol −1 ) S 0 (J.K −1 .mol −1 )<br />
C2H6 (k) -84,68 -32,82 229,6<br />
HBr(k) -36,40 -53,45 198,70<br />
Br(k) <strong>11</strong>1,88 82,40 175,02<br />
(Trong đó Hf 0 là biến <strong>thi</strong>ên entanpi hình thành chuẩn, Gf 0 là biến <strong>thi</strong>ên năng lượng Gipxơ hình<br />
thành chuẩn, S 0 là entropi chuẩn).<br />
Từ các điều kiện trên, hãy tính Hf 0 , Gf 0 , S 0 tại 298 o K của C2H5(k).<br />
********** Hết **********<br />
Giáo viên ra đề: Phạm Thị Kim Oanh – Số điện thoại: 0917850339
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG<br />
TỈNH PHÚ THỌ<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Môn: HOÁ HỌC<br />
Câu ý<br />
Điểm<br />
1 2,0<br />
1<br />
Do Li - 1e Li + cã I1 = 5,390 eV nªn<br />
Li + + 1e Li E 0 1 = - I1 = - 5,390eV<br />
Li - 2e Li 2+ E2 = 81,009 eV<br />
Li + - e Li 2+ I2= E1 + E2 = 81,009 - 5,390<br />
= 75,619 eV<br />
Li 2+ lµ hÖ 1e mét h¹t nh©n, nªn n¨ng lîng cña electron ®îc tÝnh theo<br />
c«ng thøc<br />
2<br />
2<br />
Z<br />
3<br />
E3 (Li 3+ ) = - 13,6. <br />
2<br />
E3 (Li 3+ ) =-13,6.<br />
2 = -122,4 (eV)<br />
n<br />
1<br />
Li 2+ - 1e Li 3+ I3 = - E3 = 122,4 eV<br />
Li - 2e Li 2+ E2 = 81,009 eV<br />
Li - 3e Li 3+ E = I3 + E2 = 203,41 eV<br />
0,5<br />
0,5<br />
2<br />
1. Mô tả cấu tạo phân tử CO và N2:<br />
π<br />
π<br />
σ<br />
σ<br />
p p s p<br />
π<br />
π p<br />
Phân tử N2<br />
Phân tử CO<br />
Phân tử N2 <strong>có</strong> 1 liên kết và 2 liên kết , <strong>đề</strong>u được hình thành do sự xen<br />
phủ 2 obitan 2p <strong>của</strong> nguyên tử N.<br />
Ở phân tử CO cũng <strong>có</strong> 1 liên kết và 2 liên kết . Hai liên kết được hình<br />
thành do sự xen phủ 2 obitan 2p (trong đó <strong>có</strong> 1 liên kết cho ngược từ O<br />
C làm giảm mật độ electron trên O). Liên kết được hình thành do sự<br />
xen phủ obitan lai <strong>hóa</strong> sp <strong>của</strong> C với obitan 2p <strong>của</strong> O. Đám mây xen phủ<br />
<strong>của</strong> <strong>các</strong> obitan sp – 2p lớn hơn so với mây xen phủ <strong>của</strong> <strong>các</strong> obitan 2p-2p,<br />
nên liên kết trong CO bền hơn liên kết trong N2. Vì vậy năng lượng<br />
liên kết trong phân tử CO lớn hơn năng lượng liên kết trong N2.<br />
2. Phân tử CO, N2 là 2 phân tử đẳng electron, cấu trúc phân tử giống nhau<br />
(cùng <strong>có</strong> độ <strong>bộ</strong>i liên kết <strong>bằng</strong> 3), khối lượng phân tử <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 28, vì vậy<br />
chúng <strong>có</strong> tính chất vật lý giống nhau (là chất khí không màu, không mùi,<br />
khó <strong>hóa</strong> lỏng, khó <strong>hóa</strong> rắn, ít tan trong nước).<br />
Phân tử N2 <strong>có</strong> cặp electron chưa tham gia liên kết nằm trên obitan 2s, <strong>có</strong><br />
mức năng lượng thấp nên khá bền, ít tham gia vào quá trình tạo liên kết.<br />
Phân tử CO <strong>có</strong> cặp electron chưa tham gia liên kết nằm trên obitan lai <strong>hóa</strong><br />
0,5<br />
0,5
sp <strong>của</strong> nguyên tử C, <strong>có</strong> năng lượng cao hơn obitan 2s, đám mây xen phủ lại<br />
lớn nên thuận lợi cho quá trình hình thành liên kết, nguyên tử C trong phân<br />
tử CO dễ nhường e thể hiện tính khử hoặc dễ hình thành liên kết cho nhận<br />
khi tham gia tạo phức với <strong>các</strong> nguyên tố kim loại chuyển tiếp.<br />
2 2,0<br />
1 Cấu trúc <strong>của</strong> tế bào đơn vị:<br />
Mạng tinh thể ion: ion M n+ ()<br />
ion O 2- (O)<br />
0,75<br />
2<br />
- Trong 1 tế bào mạng <strong>có</strong> 4 ion kim loại X và 8 ion O 2- nên thành phần<br />
hợp thức <strong>của</strong> oxit là XO2.<br />
- Từ công thức <strong>của</strong> oxit suy ra số oxi hoá <strong>của</strong> X <strong>bằng</strong> 4.<br />
- Công thức hoá <strong>học</strong> <strong>của</strong> silicát XSiO4.<br />
0,5<br />
3 Đặt d là khối lượng riêng <strong>của</strong> oxit XO2, ta <strong>có</strong>:<br />
4(<br />
MKl 2MO)<br />
d =<br />
N(<br />
A).<br />
V<br />
Suy ra M(X) = ¼ ( d.N(A).a 3 – 32 = 91,22. Nguyên tố X là Ziconi<br />
Zr)<br />
0,75<br />
3 2,0<br />
1 a) 0,192 83 2436004,6.<strong>10</strong> <strong>10</strong> = 6,334.<strong>10</strong> 16 phân rã;<br />
1,0<br />
2<br />
b) 88Ra 226 82Pb 214 + 3 2He 4<br />
số nguyên tử He <strong>sinh</strong> ra: 1,90.<strong>10</strong> 17 nguyên tử He<br />
U 238 tù phãng x¹ t¹o ra ®ång vÞ bÒn 92Pb x cïng víi ba lo¹i h¹t c¬ bn:<br />
2 4 , -1 o vµ o o .<br />
Theo ®Þnh luËt bo toµn khèi lîng: x = 238 4 8 = 206. VËy cã<br />
82Pb 206 .<br />
Theo ®Þnh luËt bo toµn ®iÖn tÝch :[ 92 – (82 + 2 8)] / (1) = 6.<br />
VËy cã 6 h¹t -1 o .<br />
Do ®ã ph¬ng tr×nh chung cña qu¸ tr×nh nµy lµ:<br />
92U 238 82Pb 206 + 8 He + 6.<br />
1,0<br />
4 2,0<br />
a) H 0 = 45,9 20,4 ( 156,9 ) = 90,6 kJ 0,5
S 0 = 192,6 + 205,6 <strong>11</strong>3,4 = 284,8 J/K<br />
G 0 = H 0 T. S 0 = 90600 298,15 284,8 = 5729,6 J<br />
b) G 0 = RT.ln K 5729,6 = 8,314 298 ln K. <br />
Kp = 0,099 atm 2<br />
0,5<br />
c) Tương tự tại 35 0 C, G 0 = H 0 T. S 0 = 2839 J/mol<br />
Kp = 0,325 atm 2 .<br />
d) Do P (toàn phần) = P (NH 3 ) + P (H 2 S) <br />
P (NH 3 ) = P (H 2 S) = 0,5P (toàn phần)<br />
Kp = [0,5P (toàn phần)] 2 = 0,099 P (toàn phần) = 0,63 atm<br />
5 2,0<br />
1 2 NO(k) + Br2 (hơi) 2 NOBr (k) ; H > 0 (1)<br />
2<br />
3<br />
Phản ứng pha khí, <strong>có</strong> n = -1 đơn vị Kp là atm -1<br />
Do phản ứng thu nhiệt nên <strong>có</strong> liên hệ:<br />
Kp tại 0 0 C < Kp tại 25 0 C < Kp tại 35 0 C (3)<br />
Vậy : Kp tại 0 0 C = 1 / 1,54 x Kp tại 25 0 C = <strong>11</strong>6,6 / 1,54 = 75,71 (atm -1 )<br />
Kp tại 35 0 C = 1,54 x Kp tại 25 0 C = <strong>11</strong>6,6 x 1,54 179, 56 (atm -1 )<br />
Xét sự chuyển dời cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong> tại 25 O C. Xét theo nguyên lý chuyển<br />
dich cân <strong>bằng</strong> Lơsatơlie:<br />
a. Nếu tăng lượng NO, CBHH chuyển dời sang p<strong>hải</strong>, <br />
b. Nếu giảm lượng Br2, CBHH chuyển dời sang trái, .<br />
c. Sự giảm nhiệt độ làm cho CBHH chuyển dời sang trái, để chống lại sự<br />
giảm nhiệt độ.<br />
d. Thêm N2 là khí trơ.<br />
+ Nếu V = const: không ảnh hưởng tới CBHH vì N2 không gây ảnh hưởng<br />
nào liên hệ (theo định nghĩa áp suất riêng phần).<br />
+ Nếu P = const ta xét liên hệ.<br />
Nếu chưa <strong>có</strong> N2: P = pNO + pBr2 + pNOBr (a)<br />
Nếu <strong>có</strong> thêm N2: P = p’NO + p’Br2 + p’NOBr + pN2 (b)<br />
Vì P = const nên p’i < pi<br />
Nên CBHH chuyển dời sang trái, .<br />
6 2,0<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
MgCl2 Mg 2+ + 2Cl – và Mg 2+ + 2OH – Mg(OH)2 (1)<br />
FeCl3 Fe 3+ + 3Cl – và Fe 3+ + 3OH – Fe(OH)3 (2)<br />
1,0<br />
a) Mg(OH)2 <br />
Mg 2+ + 2OH Ks = <strong>10</strong> <strong>11</strong> [Mg 2+ ][OH ] 2 =<br />
<strong>10</strong> <strong>11</strong> .<br />
Fe(OH)3 Fe 3+ + 3OH Ks = <strong>10</strong> 39 [Fe 3+ ][OH ] 3 = <strong>10</strong> 39 .<br />
Để kết tủa Mg(OH)2 thì [OH ] <br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong><br />
3<br />
= <strong>10</strong> 4 .
Để kết tủa Fe(OH)3 thì [OH ] <br />
Fe(OH)3 kết tủa trước<br />
3<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
39<br />
3<br />
= <strong>10</strong> 12 <strong>10</strong> 12 < <strong>10</strong> 4 <br />
* Khi Mg(OH)2 bắt đầu kết tủa thì [OH ] trong dung dịch<br />
=<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong><br />
3<br />
= <strong>10</strong> 4 .<br />
[Fe 3+ ] còn lại =Ks/[OH - ] = <strong>10</strong> -39 /(<strong>10</strong> -4 ) 3 = <strong>10</strong> -27 M<br />
b) Để tạo Mg(OH)2: OH – = <strong>10</strong> -4 H + = <strong>10</strong> -<strong>10</strong> pH = <strong>10</strong> (nếu<br />
pH < <strong>10</strong> thì không )<br />
Để tạo Fe(OH)3 hoàn toàn: Fe 3+ < <strong>10</strong> -6 OH – 3 < <strong>10</strong> -33 <br />
H + > <strong>10</strong> -3 pH > 3<br />
Vậy để tách Fe 3+ ra khỏi dd: 3 < pH < <strong>10</strong><br />
1,0<br />
7 2,0<br />
1<br />
1. E o (pin) = E o p<strong>hải</strong> - E o trái = 0,40 – (-0,44) = 0,84V<br />
2. Phản ứng xảy ra ở hai nửa pin:<br />
Trái: 2Fe → 2Fe 2+ + 4e (nhân 2)<br />
P<strong>hải</strong>: O2 + 2H2O + 4e → 4OH -<br />
Toàn <strong>bộ</strong> phản ứng: 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe 2+ + 4OH -<br />
3. K = [Fe 2+ ][OH - ] 4 /p(O2)<br />
∆G = -nFE o (pin) = -RTlnK → K = 6,2.<strong>10</strong> 56 (M 6 bar -1 )<br />
4. Q = It = <strong>10</strong>368C.<br />
n(e) = Q/F = 0,<strong>10</strong>75mol<br />
→ m(Fe) = 3,00g.<br />
5.<br />
E<br />
( pin)<br />
E<br />
o<br />
( pin)<br />
<br />
0,05916<br />
log<br />
n<br />
2<br />
2 <br />
Fe<br />
OH<br />
<br />
p(<br />
O<br />
pH = 9,00 → [H + ] = <strong>10</strong> -9 M và [OH - ] = <strong>10</strong> -5 M<br />
2<br />
)<br />
4<br />
1,0<br />
2<br />
E(pin) = 1,187 V<br />
Cl2 + I2 + OH - → IO3 - + Cl - + H2O<br />
Sự khử: Cl2 + 2e → 2Cl - x 5<br />
Sự oxi <strong>hóa</strong>: I2 + 12OH - → 2IO3 - + <strong>10</strong>e+ 6H2O<br />
b) NaClO + KI + H2O → NaCl + I2 + KOH<br />
Sự khử: Cl +1 + 2e → Cl -<br />
5Cl2 + I2 + 12OH - → 2IO3 - + <strong>10</strong>Cl - + 6H2O<br />
Sự oxi <strong>hóa</strong>: 2I - -2e → I2<br />
1,0
NaClO + 2KI + H2O → NaCl + I2 + 2KOH<br />
c) F2 + NaOH loãng, lạnh → OF2 + NaF + H2O<br />
Sự khử: F2 + 2e → 2F -<br />
Sự oxi <strong>hóa</strong>: 2OH - → OF2 + 2e+ H2O<br />
2F2 + 2OH - → OF2 + 2F - + H2O<br />
d) Na2SO3 + S → Na2S2O3<br />
Sự oxi <strong>hóa</strong>: S - 2e → S +2<br />
Sự khử: S +4 +2e → S +2<br />
8 2,0<br />
1<br />
Kí hiệu <strong>của</strong> tế bào điện phân: Pt KClO3 (dd) Pt<br />
Phản ứng chính: anot: ClO3 - - 2e + H2O ClO4 - + 2H +<br />
catot: 2H2O + 2e H2 + 2OH -<br />
1,0<br />
ClO3 - + H2O ClO4 - + H2<br />
Phản ứng phụ: anot: H2O - 2e 2H + 1<br />
+ O2<br />
2<br />
catot: 2H2O + 2e H2 + 2OH -<br />
1<br />
H2O O2 + H2<br />
2<br />
2 M<br />
KClO 4<br />
138,5 g/mol<br />
332,52<br />
n<br />
KClO<br />
2,4mol<br />
4<br />
138,551<br />
q = I.t = 2,4.F.<strong>10</strong>0/60 = 8F = 772000 C<br />
8F<br />
Khí ở catot là hidro: n<br />
H = 4 mol<br />
2<br />
2F<br />
/ mol<br />
= nRT/P = 97,7 lít<br />
V<br />
H 2<br />
Khí ở anot là oxi: điện lượng tạo ra O2 = 8 F. 0,4 = 3,2 F<br />
n<br />
O 2<br />
= 3,2F/4F = 0,8 mol<br />
= 19,55 lít<br />
V<br />
O 2<br />
1,0<br />
9 2,0<br />
a)<br />
- Phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra:<br />
4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 (1)<br />
4FeS2 + <strong>11</strong>O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (2)<br />
+ Khí B gồm: CO2, SO2, O2, N2; chất rắn C gồm: Fe2O3, FeCO3, FeS2.<br />
+ C phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng:<br />
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O (3)<br />
FeCO3 + H2SO4 → FeSO4 + H2O + CO2 (4)<br />
FeS2 + H2SO4 → FeSO4 + S↓ + H2S (5)<br />
+ Khí D gồm: CO2 và H2S; <strong>các</strong> chất còn lại gồm:FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4<br />
dư và S, khi tác dụng với KOH dư:<br />
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O (6)<br />
2KOH + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + K2SO4 (7)<br />
6KOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4 (8)<br />
+ Kết tủa E gồm Fe(OH)2, Fe(OH)3 và S, khi để ra không khí thì chỉ <strong>có</strong><br />
1,0
<strong>10</strong><br />
b)<br />
c)<br />
phản ứng:<br />
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (9)<br />
Vậy F gồm Fe(OH)3 và S<br />
- Nhận xét: So s<strong>án</strong>h hệ số <strong>các</strong> chất khí trong (1) và (2) ta thấy: áp suất khí<br />
sau phản ứng tăng lên chứng tỏ lượng FeCO3 <strong>có</strong> trong hỗn hợp A nhiều<br />
hơn FeS2.<br />
Gọi a là số mol <strong>của</strong> FeS2 số mol <strong>của</strong> FeCO3 là 1,5a, ta <strong>có</strong>:<br />
<strong>11</strong>6.1,5a + 120a = 88,2 a = 0,3.<br />
+ Vậy trong A gồm : FeS2 (0,3 mol), FeCO3 (0,45 mol).<br />
+ Nếu A cháy hoàn toàn thì cần lượng O2 là : (0,45/4 + <strong>11</strong>.0,3/4) =<br />
1,03125 mol số mol N2 là 4.1,03125 = 4,125 mol ; số mol không khí là<br />
(1,03125 + 4,125) = 5,15625 mol.<br />
- Vì hai muối trong A <strong>có</strong> khả năng như nhau trong <strong>các</strong> phản ứng nên gọi x<br />
là số mol FeS2 tham gia phản ứng (1) thì số mol FeCO3 tham gia phản ứng<br />
(2) là 1,5x.<br />
+ Theo (1), (2) và theo <strong>đề</strong> cho ta <strong>có</strong> : nB = (5,15625 + 0,375x)<br />
+ Vì áp suất sau phản ứng tăng 1,45% so với áp suất trước khi nung, ta <strong>có</strong> :<br />
(5,15625 + 0,375x) = 5,15625. <strong>10</strong>1,45/<strong>10</strong>0 x = 0,2<br />
- Theo <strong>các</strong> phản ứng (1), ...(9) ta <strong>có</strong> chất rắn F gồm : Fe(OH)3 (0,75 mol)<br />
và S (0,1 mol). Vậy trong F <strong>có</strong> %Fe(OH)3 = 96,17% ; %S = 3,83%<br />
- B gồm: N2 (4,125 mol), O2 (0,40625 mol), CO2 (0,3 mol), SO2 (0,4 mol)<br />
MB = 32.<br />
- Khí D gồm CO2 (0,15 mol), H2S (0,1 mol) MD = 40.<br />
Vậy dD/B = 1,25<br />
0,75<br />
0,25<br />
2,0<br />
Tríc hÕt ta phi x¸c ®Þnh ®ù¬c bËc cña phn øng.<br />
- KÝ hiÖu bËc riªng phÇn cña phn øng theo chÊt Hb lµ x, theo CO lµ y, ta<br />
cã ph¬ng tr×nh ®éng häc (®Þnh luËt tèc ®é) cña phn øng:<br />
vp = k C x HbC y CO (1)<br />
- Theo ®Þnh nghÜa, ta cã thÓ biÓu thÞ tèc ®é phn øng trªn theo tèc ®é<br />
ph©n huû Hb, nghÜa lµ vp = 1/4 vph©n huû Hb (2).<br />
VËy ta cã liªn hÖ: vp = 1/4 vph©n huû Hb = k C x HbC y CO (3) .<br />
- Theo thø tù trªn xuèng ta ghi sè c¸c sè liÖu thÝ nghiÖm thu ®îc lµ<br />
ThÝ nghiÖm<br />
sè<br />
1<br />
2<br />
3<br />
Nång ®é (mol. l -1 )<br />
CO<br />
1,50<br />
2,50<br />
2,50<br />
Hb<br />
2,50<br />
2,50<br />
4,00<br />
Tèc ®é ph©n huû Hb<br />
(mol. l -1 .s -1 )<br />
1,05<br />
1,75<br />
2,80<br />
Ta xÐt c¸c tØ sè tèc ®é phn øng ®Ó x¸c ®Þnh x vµ y trong ph¬ng tr×nh (3):<br />
* v2/ v1 = ( 2,50 / 2,50 ) x ( 2,50 / 1,50 ) y = 1 ( 1,67) y<br />
= 1,75 /1,05<br />
( 1,67) y = 1,67 y = 1 .<br />
* v3/ v2 = ( 4,00 / 2,50 ) x ( 2,50 / 2,50 ) y = 2,80 / 1,75 ;<br />
( 1,60) x = 1,60 x = 1 .<br />
Do ®ã ph¬ng tr×nh ®éng häc (®Þnh luËt tèc ®é) cña phn øng:<br />
vp = k CHbCCO (4)<br />
§Ó tÝnh h»ng sè tèc ®é phn øng k , tõ (4) ta cã:<br />
1,0
k = vp / CHbCCO (5)<br />
TÝnh gi¸ trÞ k trung b×nh tõ 3 thÝ nghiÖm ë bng trªn, hoÆc lÊy sè liÖu cña 1<br />
trong 3 thÝ nghiÖm ë bng trªn, ch¼ng h¹n lÊy sè liÖu cña thÝ nghiÖm sè 1<br />
®a vµo ph¬ng tr×nh (5), ta tÝnh ®îc k:<br />
k = 0,07 (mol. l -1 .s -1 )<br />
§a giá trÞ cña k võa tÝnh ®îc, nång ®é c¸c chÊt mµ ®Ò bµi ®· cho vµo<br />
ph¬ng tr×nh (4) ®Ó tÝnh vp:<br />
vp = 0,07 1,<strong>30</strong> 3,20 = 0,2912 (mol. l -1 .s -1 )<br />
0,5<br />
0,5<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Nguyễn Hồng Thư<br />
ĐT: 0985340575
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN<br />
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> ....trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1 (2 điểm)<br />
(a) Lập cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử bari (Z = 56) ở trạng thái cơ bản.<br />
(b) Tính hằng số chắn <strong>của</strong> <strong>các</strong> electron <strong>hóa</strong> trị và điện tích hiệu dụng tương ứng.<br />
(c) Xác định năng lượng orbital <strong>của</strong> <strong>các</strong> electron <strong>hóa</strong> trị và từ đó suy ra năng lượng<br />
ion <strong>hóa</strong> tạo ra ion Ba 2+ .<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
(a) Ba (Z = 56): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d <strong>10</strong> 4s 2 4d 6 4d <strong>10</strong> 5s 2 5p 6 6s 2<br />
0,5<br />
(b) σ 6s = (46.1) + (8.0,85) + 0,35 = 53,15; Z<br />
* 6s = 56 – 53,15 = 2,85<br />
0,5<br />
(c) Để tính năng lượng orbital ε, p<strong>hải</strong> thay n <strong>bằng</strong> n * ; với n = 6; n * = 4,2<br />
Từ đó :<br />
<br />
2<br />
6s<br />
<br />
2,85<br />
13,6<br />
<br />
4,2 <br />
6,26eV<br />
Ba và Ba 2+ chỉ khác nhau về số electron <strong>hóa</strong> trị<br />
E i = E(Ba 2+ ) – E(Ba) = 0.ε 6s – 2.ε 6s = 12,52 eV<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 2 (2 điểm)<br />
(a) Tinh thể nhôm <strong>có</strong> dạng lập phương tâm diện, khối lượng riêng <strong>bằng</strong> ρ = 2,70.<strong>10</strong> 3<br />
kg.m -3 . Tính độ dài cạnh ô mạng cơ sở và b<strong>án</strong> kính nguyên tử nhôm (theo pm).<br />
(b) Một nguyên tố A <strong>có</strong> b<strong>án</strong> kính nguyên tử R = 136 pm và đơn chất kết tinh theo cấu<br />
trúc lập phương tâm diện, tỷ khối d = 22,4. Xác định A.<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
M.Z<br />
(a) <br />
3<br />
a .N<br />
A<br />
<br />
a<br />
3<br />
27g / mol 4<br />
6,02.<strong>10</strong><br />
23<br />
mol<br />
1<br />
2,70.<strong>10</strong><br />
3<br />
g / dm<br />
a = 405 pm 0,5<br />
3<br />
1/8
R =<br />
a<br />
2<br />
4<br />
<br />
405pm<br />
4<br />
2<br />
= 143 pm<br />
0,5<br />
(b) a 2R 2 = 385 pm;<br />
3<br />
.a<br />
.N<br />
M <br />
Z<br />
A<br />
192g.mol<br />
1<br />
. Đó là Ir.<br />
0,5<br />
Câu 3 (2 điểm)<br />
KCl thường được dùng trong <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> phân tích dưới dạng nguyên tử đ<strong>án</strong>h dấu, trong<br />
đó, <strong>đồng</strong> vị phóng xạ là 40 K chiếm 1,17% tổng số nguyên tử trong hỗn hợp <strong>các</strong> <strong>đồng</strong><br />
vị <strong>của</strong> K. Một mẫu KCl cân nặng 2,71 gam <strong>có</strong> tốc độ phân rã là 4490 phân rã/s.<br />
(a) Xác định thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 40 K theo năm.<br />
(b) Sau bao lâu thì tốc độ phân rã <strong>của</strong> mẫu KCl đó là 3592 phân rã/s.<br />
Cho biết: 1 năm = 365 ngày 4 giờ; K = 39,1; và Cl = 35,45.<br />
(a) Số mol K = Số mol KCl =<br />
ĐÁP ÁN<br />
2,71<br />
74,55<br />
= 0,03635 (mol)<br />
ĐIỂM<br />
Số mol 40 K = 0,03635.0,0<strong>11</strong>7 = 4,25295.<strong>10</strong> -4 (mol)<br />
Số nguyên tử 40 K = 4,25295.<strong>10</strong> -4 .6,022.<strong>10</strong> 23 = 2,56.<strong>10</strong> 20 (nguyên tử)<br />
0,5<br />
dN<br />
Ta <strong>có</strong> tốc độ phân rã = A = - = kN (N: Số nguyên tử<br />
40<br />
K ban đầu)<br />
dt<br />
4490<br />
k =<br />
20<br />
2,56.<strong>10</strong><br />
= 1,754.<strong>10</strong> -17 (s -1 ) = 5,534.<strong>10</strong> -<strong>10</strong> (năm)<br />
Thời gian b<strong>án</strong> hủy: t 1/2 =<br />
ln2<br />
k<br />
=<br />
0,693<br />
5,534.<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
= 1,252.<strong>10</strong> 9 (năm)<br />
0,5<br />
N<br />
o<br />
A<br />
(b) Ta <strong>có</strong>: kt = ln = ln<br />
o<br />
Nt<br />
At<br />
1 A<br />
t = . ln<br />
o<br />
1 = k A<br />
<strong>10</strong><br />
t 5,534.<strong>10</strong><br />
4490<br />
.ln = 4,032.<strong>10</strong><br />
8<br />
(năm)<br />
3592<br />
1,0<br />
Câu 4 (2 điểm)<br />
Biết <strong>các</strong> số liệu sau ở 27 o C<br />
2/8
NH 4 COONH 2 (r) CO 2 (k) NH 3 (k)<br />
0<br />
H <strong>30</strong>0,5<br />
(kJ/mol) -645,2 -393,5 -46,20<br />
0<br />
G <strong>30</strong>0 (kJ/mol) -458,0 -394,4 -16,64<br />
Với phản ứng : NH 4 COONH 2 (r) ⇄ CO 2 (k) + 2NH 3 (k)<br />
(a) Hỏi ở điều kiện chuẩn và 27 o C phản ứng xảy ra theo chiều nào?<br />
(b) Nếu coi H o và S o không đổi đối với T thì bắt đầu ở nhiệt độ nào phản ứng ở<br />
điều kiện chuẩn xảy ra theo chiều ngược với chiều phản ứng ở 27 o C?<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
(a) G 0 <strong>30</strong>0<br />
= (394,4) + (16,64 2) (458,0) = <strong>30</strong>,32 kJ > 0<br />
Theo G = H + PV hay G = A + PV = H + n RT với n = 3<br />
G 0 <strong>30</strong>0<br />
= <strong>30</strong>,32 <strong>10</strong> 3 3 8,314 <strong>30</strong>0 = 22837,4 J > 0<br />
phản ứng xảy ra theo chiều nghịch<br />
(b) H 0 <strong>30</strong>0<br />
= (393,5) + (46,2 2) (645,2) = 159,3 kJ<br />
0,5<br />
0,5<br />
S 0 <strong>30</strong>0<br />
=<br />
o<br />
H<br />
G<br />
<strong>30</strong>0<br />
o<br />
159<strong>30</strong>0 <strong>30</strong>320<br />
<br />
<strong>30</strong>0<br />
= 429,93 J/K<br />
Mà U o = H o nRT<br />
U 0 <strong>30</strong>0<br />
= 159<strong>30</strong>0 3 8,314 <strong>30</strong>0 = 151817,4 J<br />
0,5<br />
Để phản ứng xảy ra theo chiều ngược với chiều ở 27 o C thì<br />
H o = U o TS o < 0<br />
H o = 151817,4 T 429,93 < 0<br />
T > 353,12 K tức là ở 80 o C thì phản ứng đổi chiều.<br />
0,5<br />
Câu 5 (2 điểm)<br />
Phản ứng: H 2 + CO 2 ⇄ H 2 O(k) + CO ở 600 o K <strong>có</strong> nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> H 2 , CO 2 ,<br />
H 2 O và CO lần lượt <strong>bằng</strong> 0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 mol./1.<br />
(a) Tìm K c , K p <strong>của</strong> phản ứng.<br />
3/8
(b) Nếu lượng ban đầu <strong>của</strong> H 2 và CO 2 <strong>bằng</strong> nhau và <strong>bằng</strong> 1 mol được đặt vào bình 5<br />
lít thì nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> chất là bao nhiêu?<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
(a) Kc <br />
H<br />
2O<br />
CO<br />
H<br />
<br />
CO<br />
<br />
2<br />
2<br />
Kp Kc (RT)<br />
0,5 0,425<br />
0,7716<br />
0,6 0,459<br />
n<br />
0,7716 ( n<br />
0)<br />
0,5<br />
(b) Tại CBHH: [H 2 O] = a; [CO] = a ; [H 2 ] = [CO 2 ] = 0,2 – a<br />
0,5<br />
2<br />
a<br />
Ta <strong>có</strong>: 0, 7716<br />
2<br />
(0,2 a)<br />
a = 0,094 và 0,2 – a = 0,<strong>10</strong>6<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 6 (2 điểm)<br />
(a) Hệ đệm photphat H 2 PO 4- /HPO<br />
2- 4 <strong>có</strong> tầm quan trọng lớn trong việc ổn định pH<br />
trong khoảng 7,1 và 7,2 <strong>của</strong> dịch nội bào. Tính tỉ lệ nồng độ mol <strong>các</strong> ion H 2 PO<br />
- 4<br />
và HPO<br />
2- 4 trong dịch nội bào tại pH = 7,15. Biết K a2 (H 3 PO 4 ) = 6,2.<strong>10</strong> -8 .<br />
(b) Natri tripolyphotphat (Na 5 P 3 O <strong>10</strong> ) được sử dụng trong <strong>bộ</strong>t giặt tổng hợp cho mục<br />
đích làm mềm nước vì <strong>có</strong> khả năng tạo phức với Mg 2+ và Ca 2+ (dạng MP 3 O<br />
3- <strong>10</strong> ).<br />
Xác định nồng độ Mg 2+ còn trong dung dịch sau khi thêm 40,0 gam Na 5 P 3 O <strong>10</strong> vào<br />
1,0L dung dịch trong đó nồng độ ban đầu <strong>của</strong> Mg 2+ <strong>bằng</strong> 50mg/L. Biết hằng số<br />
hình thành phức MgP 3 O<br />
3- <strong>10</strong> <strong>bằng</strong> 4,0.<strong>10</strong> 8 .<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
(a)<br />
0,5<br />
<br />
<br />
(b) Hằng số hình thành phức lớn nên phản ứng tạo phức xem như hoàn toàn<br />
Mg 2+ + P 3 O<br />
5- <strong>10</strong> ⇌ MgP 3 O<br />
3- <strong>10</strong><br />
0,0021 0,<strong>11</strong><br />
0,5<br />
4/8
0 0,<strong>10</strong>79 0,0021<br />
Xét cân <strong>bằng</strong><br />
Mg 2+ + P 3 O <strong>10</strong><br />
5-<br />
⇌ MgP 3 O <strong>10</strong><br />
3-<br />
0 0,<strong>10</strong>79 0,0021<br />
x 0,<strong>10</strong>79+x 0,0021-x<br />
Từ<br />
x = [Mg 2+ ] = 4,8.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> M<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 7 (2 điểm)<br />
(a) Hòa tan hoàn toàn 4,48 gam Cu trong 32,59 gam dung dịch HNO 3 58% thu được<br />
dung dịch X và hỗn hợp khí Y. Thêm từ từ dung dịch KOH 1M vào dung dịch X<br />
đến kết tủa cực đại <strong>thi</strong>̀ đã dùng hết 200 mL dung dịch này. Tính nồng độ phần<br />
trăm <strong>của</strong> Cu(NO 3 ) 2 trong dung dịch X.<br />
(b) Xét pin: Pt| I - 0,1M; I<br />
- 3 0,02M║ MnO<br />
- 4 0,05M, Mn 2+ 0,01M, HSO<br />
- 4 CM| Pt<br />
0<br />
Trong đó E 2= 1,51V;<br />
MnO 4 /Mn<br />
5<br />
y<br />
3y<br />
4<br />
N<br />
e N<br />
y<br />
0<br />
EI <br />
3 /3I<br />
0 2<br />
x x x<br />
Cu Cu<br />
2e<br />
<br />
5<br />
2<br />
0,07 0,14<br />
x 3y <br />
N<br />
3e N<br />
= 0,5355V; và K a (HSO 4- ) = <strong>10</strong> -2 . Tính nồng độ<br />
ban đầu <strong>của</strong> HSO 4- , biết rằng khi đo suất điện động <strong>của</strong> pin ở 25 o C được giá trị<br />
0,824V.<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
0,5832,59<br />
4,48<br />
(a) n HNO 0,3(mol ); n 0,07(mol )<br />
3<br />
Cu <br />
63<br />
64<br />
n(OH - ) = 2n(Cu 2+ ) + n(H + dư) n(H + dư) = 0,2 - 0,07.2 = 0,06 (mol) 0,25<br />
n(NO 3- oxi <strong>hóa</strong>) = n(NO 3- ban đầu) - n(NO 3- tạo muối) - n(NO<br />
- 3 axit dư)<br />
n(NO 3- oxi <strong>hóa</strong>) = 0,3 – 2.0,07 – 0,06 = 0,1<br />
0,25<br />
x y 0,1<br />
; x = 0,08 và y = 0,02<br />
0,14<br />
0,25<br />
m dd = 4,48 + 32,59 – 0,08.46 – 0,02.<strong>30</strong> = 32,79 gam<br />
0,25<br />
5/8
(b) Ở điện cực p<strong>hải</strong>: MnO 4<br />
-<br />
+ 8H + + 5e ⇄ Mn 2+ + 4H 2 O<br />
E p<strong>hải</strong> =<br />
0,059 [MnO ].[H ] 0,059 0,05.[H ]<br />
E .lg 1,51 .lg<br />
5 [Mn ] 5 0,01<br />
8 8<br />
0 4<br />
<br />
MnO<br />
2<br />
4<br />
Ở điện cực trái: 3I - ⇄ I 3<br />
-<br />
+ 2e.<br />
E trái =<br />
<br />
0 0,059 [I<br />
3<br />
] 0,059 0,02<br />
E .lg 0,5355 .lg<br />
I 3 3<br />
3 /3I<br />
<br />
2 [I ] 2 0,1<br />
= 0,574 V<br />
0,059 .lg(5.[H ] ) -<br />
5<br />
8<br />
E = E p<strong>hải</strong> - E trái 0,824 = 1,51 + 0,574<br />
[H + ] = 0,054M<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> HSO 4<br />
-<br />
⇄ H + + SO 4<br />
2-<br />
K a = <strong>10</strong> -2<br />
Từ<br />
2<br />
x<br />
C<br />
x K<br />
a<br />
, với x = 0,054 và K a = <strong>10</strong> -2 ta tính được C = 0,346M.<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 8 (2 điểm)<br />
(a) F 2 <strong>có</strong> phản ứng với dung dịch kiềm không?<br />
(b) Cho biết sản phẩm tạo ra ở t o thường khi cho Cl 2 , Br 2 , I 2 lần lượt tác dụng với<br />
dung dịch KOH, biết ion XO – trong dung dịch kiềm bị phân huỷ theo phản ứng:<br />
hipohalogenit ⇄ halogenua + halogenat. Sự phân huỷ đó phụ thuộc bản chất<br />
halogen và nhiệt độ: hipoclorit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun<br />
nóng; hipobromit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thấp, nhanh ở nhiệt độ thường;<br />
hipoiotit: Phân huỷ ở tất cả <strong>các</strong> nhiệt độ.<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
(a) Không thể kết luận được vì F 2 khi tiếp xúc với dung dịch kiềm thì tác 0,5<br />
dụng với nước một <strong>các</strong>h mãnh liệt.<br />
(b) Cl 2 + 2KOH KCl + KClO + H 2 O<br />
0,5<br />
Cl 2 + 6KOH<br />
o<br />
70 C<br />
5KCl + KClO 3 + 3H 2 O<br />
3Br 2 + 6KOH 5KBr + KBrO 3 + 3H 2 O<br />
3I 2 + 6KOH 5KI + KIO 3 + 3H 2 O<br />
0,5<br />
0,5<br />
6/8
Câu 9 (2 điểm)<br />
Những thay đổi nào <strong>có</strong> thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở <strong>các</strong> dung<br />
dịch sau đây: (a) Nước clo? (b) Axit sunfuhiđric? (c) Axit bromhiđric? (d) Nước vôi<br />
trong? (e) Nước Gia-ven? (f) Dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc ?<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
(a) Nước clo, Cl 2 bay hơi một phần; thoát ra khí O 2 và nồng độ Cl 2 giảm 0,25<br />
dần:<br />
Cl 2 + H 2 O 2HCl + 1 2 O 2<br />
(b) Axit sunfuhiđric, vẩn đục <strong>của</strong> kết tủa lưu huỳnh:<br />
H 2 S + 1 2 O 2 H 2 O + S↓<br />
(c) Axit bromhiđric, <strong>có</strong> màu vàng nhạt:<br />
1<br />
2 O 2 + 2HBr H 2 O + Br 2<br />
(d) Nước vôi trong, vẩn đục:<br />
CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 ↓ + H 2 O<br />
(e) Nước Gia-ven: thoát khí O 2 và nồng độ giảm dần<br />
NaClO + H 2 O + CO 2 NaHCO 3 + HClO<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
HClO HCl + 1 2 O 2<br />
(f) Dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc: <strong>có</strong> màu đen do sự than hoá chất bẩn <strong>có</strong> trong<br />
không khí.<br />
H2SO4<br />
C n (H 2 O) m nC + mH 2 O<br />
0,5<br />
Câu <strong>10</strong> (2 điểm)<br />
Người ta nghiên cứu động <strong>học</strong> phản ứng xà phòng <strong>hóa</strong> etyl axetat (E):<br />
E + NaOH CH 3 COONa + C 2 H 5 OH<br />
7/8
Ban đầu nồng độ E và NaOH <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 0,05M. Phản ứng được theo dõi <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h lấy<br />
<strong>10</strong> mL dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t và chuẩn độ X mL dung dịch<br />
HCl 0,01M. Kết quả như sau:<br />
T (phút) 4 9 15 24 37 53<br />
X (mL) 44,1 38,6 33,7 27,9 22,9 18,5<br />
(a) Chứng minh rằng phản ứng trên là một phản ứng bậc 2.<br />
(b) Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> phản ứng.<br />
ĐÁP ÁN<br />
ĐIỂM<br />
E + NaOH CH 3 COONa + C 2 H 5 OH<br />
t = 0 C o C o<br />
t C o -a C o -a<br />
Giả sử phản ứng này bậc 2, ta <strong>có</strong> phương trình động <strong>học</strong>:<br />
1<br />
<br />
C a<br />
o<br />
1<br />
C<br />
o<br />
kt hay<br />
1<br />
k <br />
<br />
t C<br />
1<br />
<br />
a<br />
1<br />
o C o<br />
Theo phép chuẩn độ: <strong>10</strong>(C o - a) = 0,01X, ta <strong>có</strong> kết quả xác định k theo<br />
thực nghiệm:<br />
t (phút) 4 9 15 24 37 53<br />
X (mL) 44,1 38,6 33,7 27,9 22,9 18,5<br />
C o - a (M) 0,0441 0,0386 0,0337 0,0279 0,0229 0,0185<br />
k 0,669 0,656 0,645 0,660 0,640 0,643<br />
Vì giá trị k không đổi nên giả <strong>thi</strong>ết bậc 2 là phù hợp; k 0, 652 và<br />
t1/<br />
2<br />
<br />
<strong>30</strong>phút<br />
<br />
<br />
0,5<br />
0,5<br />
1,0<br />
………………………….Hết………………………….<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thanh Hưng<br />
0913150971<br />
8/8
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒ NG<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ<br />
(Đề giới <strong>thi</strong>ệu)<br />
ĐÁP AN ĐỀ THI HSG DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM 2015<br />
Môn Hóa <strong>học</strong>; Khối <strong>10</strong><br />
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
CÂU ĐÁP ÁN ĐIỂM<br />
1 1. BeH2: dạng AL2E0. Phân tử <strong>có</strong> dạng thẳng: H−Be−H.<br />
BCl3: dạng AL3E0, trong đó <strong>có</strong> một “siêu cặp” <strong>của</strong> liên kết đôi B=Cl.<br />
1,0<br />
Phân tử <strong>có</strong> dạng tam giác <strong>đề</strong>u, phẳng.<br />
NF3: dạng AL3E1. Phân tử <strong>có</strong> dạng hình chóp đáy tam giác <strong>đề</strong>u với N nằm ở<br />
đỉnh chóp. Góc FNF nhỏ hơn <strong>10</strong>9 o 29’ do lực đẩy mạnh hơn <strong>của</strong> cặp electron<br />
không liên kết.<br />
SiF6 2- : dạng AL6E0. Ion <strong>có</strong> dạng bát diện <strong>đề</strong>u.<br />
NO2 + : dạng AL2E0, trong đó <strong>có</strong> 2 “siêu cặp” ứng với 2 liên kết đôi N=O<br />
([O=N=O] + ). Ion <strong>có</strong> dạng đường thẳng.<br />
I3 - : dạng AL2E3, lai hoá <strong>của</strong> I là dsp 3 , trong đó 2 liên kết I−I được ưu tiên<br />
nằm dọc theo trục thẳng đứng, 3 obitan lai hoá nằm trong mặt phẳng xích đạo<br />
(vuông góc với trục) được dùng để chứa 3 cặp electron không liên kết. Ion <strong>có</strong><br />
dạng đường thẳng.<br />
2. I3 (X) và I5 (Y) tăng nhiều và đột ngột. Suy ra:<br />
a. X thuộc nhóm II A, Y thuộc nhóm IV A trong bảng HTTH <strong>các</strong> nguyên tố<br />
hoá <strong>học</strong>.<br />
b. A là XO, B là YO2.<br />
c. Các hợp chất do A tác dụng với B: XYO3<br />
1,0<br />
2 MHx + x H2O M(OH)x + x H2<br />
1,0<br />
3 2<br />
3<br />
3<br />
PV 99,5.<strong>10</strong> N.<br />
m 3,134.<strong>10</strong> m<br />
n (H2) = = = 0,1258 moL<br />
RT<br />
1<br />
1<br />
8,314N.<br />
m.<br />
K . mol 298,15K<br />
0,1258<br />
1g<br />
x<br />
n (1g MHx) =<br />
M =<br />
x<br />
0,1258moL<br />
a) Kim loại M là Liti<br />
x M (MHx) M (M) (M)<br />
1 7,949 g.mol 1 6,941 g.mol 1 Liti<br />
2 15,898 g.mol 1 13,882 g.mol 1<br />
3 23,847 g.mol 1 20,823 g.mol 1<br />
4 31,796 g.mol 1 27,764 g.mol 1<br />
b) 2Li + H2 2 LiH<br />
LiH + H2O LiOH + H2<br />
c) LiH kết tinh theo mạng lập phương tâm mặt tương tự như kiểu mạng tinh thể<br />
NaCl, ô mạng lập phương tâm mặt <strong>của</strong> Li + lồng vào ô mạng lập phương tâm<br />
mặt <strong>của</strong> H - với sự dịch chuyển a/2.<br />
r <br />
Li 0,68<br />
Do 0, 5<br />
r 1,36<br />
<br />
H<br />
> 0,4142 nên a = 2( r <br />
Li<br />
+ r <br />
H )<br />
=<br />
4 M (LiH)<br />
=<br />
4 M (LiH)<br />
N N A 2 (r + r ) 3<br />
A a 3<br />
Li + H -<br />
(a: cạnh ô mạng; r: b<strong>án</strong> kính).<br />
0,5<br />
0,5<br />
4 7,95 g.mol 1<br />
6,022.<strong>10</strong> 23 mol 1 [2(0,68 + 1,36).<strong>10</strong> 8 ] 3 cm 3
=<br />
= 0,78 g.cm 3<br />
3 a) Phương trình phản ứng hạt nhân điều chế 32 P:<br />
16 32 S + 0 1 n 15 32 P + 1 1 p<br />
Phương trình phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 32 P:<br />
15 32 P 16 32 S + -<br />
t / t<br />
1<br />
1 / 2<br />
A<br />
b)<br />
A = 5.<strong>10</strong> mCi 1 1 <br />
= = t/t1/2 = 2 t = 2.t1/2. Vậy thời gian đã<br />
0<br />
2mCi<br />
4 2 <br />
lưu giữ là 2 chu kì b<strong>án</strong> huỷ.<br />
Tốc độ phân rã phóng xạ không phụ thuộc vào nồng độ đầu và nhiệt độ,<br />
nên sau thời gian đó lượng 32 P <strong>của</strong> mẫu I cũng chỉ còn lại 1/4 so với lúc đầu <br />
độ giảm hoạt độ phóng xạ trong mẫu I là:<br />
3 20 mCi =15 mCi = 15.<strong>10</strong> -3 .3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> Bq = 15.3,7.<strong>10</strong> 7 Bq.<br />
4<br />
Số hạt nhân đã biến đổi phóng xạ là:<br />
A.t 1/2<br />
7<br />
A 15.3,7.<strong>10</strong> .14,28.24.3600<br />
N = = 9,9.<strong>10</strong> 14 nguyên tử<br />
λ ln2 0,693<br />
Khối lượng 32 P đã phân rã là:<br />
14<br />
32.9,9.<strong>10</strong><br />
m =<br />
= 5,3.<strong>10</strong> -8 (g) = 5,3.<strong>10</strong> -2 (g)<br />
32 P<br />
23<br />
6,02.<strong>10</strong><br />
Khi bỏ qua sự hụt khối <strong>của</strong> phân rã phóng xạ, khối lượng 32 S tạo thành<br />
đúng <strong>bằng</strong> khối lượng 32 P đã phân rã: m( 32 S) = 5,3.<strong>10</strong> -2 g.<br />
4 1. Áp dụng Chu trình Born- Haber tính được năng lượng mạng lưới BaCl2<br />
Uml = - 484,4 kcal.mol -1<br />
2. PTPƯ: C6H6 (l) + 15/2 O2 (k) 6CO2 (k) + 3H2O (l)<br />
∆U o = 28,04<br />
78,<strong>11</strong><br />
298<br />
= -3269 kJ.mol -1<br />
0, 67<br />
5<br />
a)<br />
∆H o 298 = ∆U o 298 + ∆nRT = -3269 + (6-15/2) 8,314.<strong>10</strong>-3 298 = -3273 kJ.mol -1<br />
P<br />
P<br />
P<br />
P<br />
2<br />
CO<br />
CO<br />
2<br />
2<br />
CO<br />
CO<br />
2<br />
:<br />
= 4,00;<br />
P<br />
P<br />
CO<br />
CO 2<br />
=<br />
P<br />
P<br />
K<br />
K<br />
CO<br />
CO 2<br />
1<br />
2<br />
= 1,25<br />
= P<br />
CO<br />
=> P<br />
CO = 4,00/1,25 = 3,20 atm<br />
P<br />
CO 2<br />
= 3,20/1,25 = 2,56 atm<br />
b)<br />
C(graphit) + CO2 (k) 2CO (k)<br />
Lúc cân <strong>bằng</strong> 1 – x 1,2 – x – y 2x + y<br />
Fe (tt) + CO2 (k) FeO (tt) + CO(k)<br />
Lúc cân <strong>bằng</strong> 1 - y 1,2 – x – y y 2x + y<br />
0,5<br />
1,5<br />
1,0<br />
1,0<br />
0,75<br />
1,25<br />
Tổng số mol khí lúc cân <strong>bằng</strong>: 1,2 – x – y + 2x + y = 1,2 + x<br />
(3,2 2,56)20,0<br />
1,2 + x = 1, 38 => x = 0,18<br />
0,082<strong>10</strong>20<br />
2,56<br />
20,0<br />
n<br />
CO<br />
<br />
0,61 mol<br />
2<br />
0,082<strong>10</strong>20<br />
0,77mol<br />
nCO
n<br />
CO<br />
2x + y => y = 0,41 mol<br />
n 1,00 – 0,18 = 0,82 mol<br />
C<br />
n<br />
Fe<br />
= 1,00 – 0,41 = 0,59 mol<br />
6 a)<br />
HSO4 – H + + SO4 2– Ka =<strong>10</strong> -2 (1)<br />
H3PO4 H + + H2PO4 – Ka1 =<strong>10</strong> -2,15 (2)<br />
H2PO4 – H + + HPO4 2– Ka2 =<strong>10</strong> -7,21 (3)<br />
HPO4 – H + + PO4 3– Ka3 =<strong>10</strong> -12,32 (4)<br />
H2O H + + OH - Kw = <strong>10</strong> -14 (5)<br />
Vì pH = 2,03 → bỏ qua sự phân li <strong>của</strong> nước.<br />
Ka1 >> Ka2 >> Ka3 → quá trình (1) và (2) quyết định pH <strong>của</strong> hệ<br />
+<br />
K<br />
K<br />
Ta <strong>có</strong>: [H ] = [SO<br />
2-<br />
] + [H PO<br />
-<br />
] = C a<br />
HSO H<br />
3<br />
PO<br />
. a1<br />
. + C<br />
4 2 4 4 K + [H+]<br />
4<br />
a<br />
K + [H+]<br />
a1<br />
K<br />
K<br />
C<br />
H<br />
3<br />
PO<br />
. a1 [H+] - C a<br />
.<br />
4<br />
HSO<br />
K + [H+] 4 K a + [H+]<br />
a1<br />
K<br />
C K + [H+]<br />
H<br />
3<br />
PO<br />
([H+] - C . a ). a1<br />
4<br />
HSO4<br />
K a + [H+] K<br />
a1<br />
-2 -2,15 2,03<br />
2,03<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong> + <strong>10</strong><br />
C<br />
H 3<br />
PO 4<br />
(<strong>10</strong> - 0,0<strong>10</strong>. ).<br />
= 9,61.<strong>10</strong> -3 (M)<br />
<strong>10</strong><br />
-2 +<br />
2,03 -2,15<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
-<br />
[H<br />
2PO4<br />
]<br />
2. Ta <strong>có</strong>: α = α = .<strong>10</strong>0 ;<br />
1 H3PO4<br />
CH 3<br />
PO 4<br />
-2,15<br />
-3 <strong>10</strong><br />
trong đó [H PO<br />
-<br />
] = 9,64.<strong>10</strong> .<br />
2 4 1 0 1 0<br />
<br />
-2,15 -2,03<br />
-3<br />
4,16.<strong>10</strong><br />
α = .<strong>10</strong>0 43,15%<br />
H SO<br />
-3<br />
3 4 9,64.<strong>10</strong><br />
= 4,16.<strong>10</strong> -3<br />
Khi <strong>có</strong> mặt HCOOH trong dung dịch A <br />
độ điện li <strong>của</strong> H3PO4 giảm 25%<br />
α = α<br />
,<br />
= 43,15% 0,75 32,36% và trong dung dịch thu được sẽ <strong>có</strong> 3<br />
2 H 3<br />
PO 4<br />
quá trình quyết định pH <strong>của</strong> hệ:<br />
HSO4 – H + + SO4 2– Ka =<strong>10</strong> -2 (1)<br />
H3PO4 H + + H2PO4 2– Ka1 =<strong>10</strong> -2,15 (2)<br />
HCOOH H + + HCOO – Ka’ =<strong>10</strong> -3,75 (6)<br />
Ta <strong>có</strong>: [H+] = [SO<br />
2-<br />
] + [H PO<br />
-<br />
] + [HCOO<br />
-<br />
]<br />
4 2 4<br />
vì PO4 3–
K .[H PO ] 2,15 3<br />
Từ (2) H + <strong>10</strong> 6,52.<strong>10</strong><br />
= a1 3 4 <br />
- 0,0148 M<br />
3<br />
[H PO ] 3,12.<strong>10</strong><br />
2 4<br />
Thay giá trị H2PO4 – và H + vào (7), ta được:<br />
-2<br />
-3,75<br />
<strong>10</strong><br />
CHCOOH = (0,0148 – 3,12.<strong>10</strong> -3 <strong>10</strong> 0,0148<br />
- 0,01<br />
) .<br />
= 0,644 M.<br />
-2<br />
-3,75<br />
<strong>10</strong> 0,0148 <strong>10</strong><br />
3. Zn 2+ + H2O ZnOH + + H + =<strong>10</strong> -8,96<br />
C ’ 0,1 – x x x x <strong>10</strong> -4,98
m<br />
=> Vdd HCl = ddHCl 1.36,5.<strong>10</strong>0%<br />
= = 84,74 ml<br />
d 36,5%.1, 18<br />
9 1. Khi cho dd A tác dụng với khí clo rồi cho tác dụng với BaCl2 xảy ra <strong>các</strong><br />
ptpư:<br />
H2O + Na2SO3 + Cl2 Na2SO4 + 2HCl<br />
x x (mol)<br />
2H2O + Na2S2O3 + Cl2 Na2SO4 + H2SO4 + 2HCl<br />
y y y (mol)<br />
Ba 2+ + SO4 2- BaSO4<br />
x + 2y x + 2y (mol)<br />
0,647<br />
3<br />
Có x + 2y = 2,777.<strong>10</strong><br />
233<br />
(1)<br />
Khi chuẩn độ dd A <strong>bằng</strong> I2:<br />
H2O + Na2SO3 + I2 Na2SO4 + 2HI<br />
x x (mol)<br />
2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI<br />
y y/2 (mol)<br />
Lại <strong>có</strong>: x + y/2 = 29.<strong>10</strong> -3 .0,05 = 1,45.<strong>10</strong> -3 (2)<br />
Từ (1) và (2) giải được: x = <strong>10</strong> -3 ; y = 8,845.<strong>10</strong> -3<br />
<br />
<strong>10</strong> 3 3<br />
8,845.<strong>10</strong><br />
<br />
Vậy: CM Na2SO3 = 0,01M<br />
; CM Na2S2O3 = 8,845.<strong>10</strong><br />
2 M<br />
0,1<br />
0,1<br />
2. Nếu dùng HCl cho phản ứng với <strong>10</strong>0ml A:<br />
Na2S2O3 + 2HCl 2NaCl + SO2 + S + H2O<br />
nS = nNa2S2O3 = 8,845.<strong>10</strong> -3 mol<br />
Khối lượng chất rắn thu được là: 8,845.<strong>10</strong> -3 .32 = 0,283g.<br />
<strong>10</strong><br />
k A -ΔHr<br />
Từ phương trình Areniuxơ, ta <strong>có</strong>: K= = exp( )<br />
' '<br />
k A RT<br />
(1)<br />
(K là hằng số cân <strong>bằng</strong>)<br />
Mặt khác, K liên hệ với Sr và Hr bởi biểu thức:<br />
k ΔSr<br />
-ΔHr<br />
K= = exp( )exp<br />
'<br />
k R RT<br />
(2)<br />
0<br />
ΔSr<br />
A<br />
So s<strong>án</strong>h (1) và (2) rút ra ở điều kiện tiêu chuẩn: exp( ) =<br />
'<br />
R A<br />
(3)<br />
S 0 r = Rln(A/A’) = 8,3145J.K -1 mol -1 .ln(1,0.<strong>10</strong> 9 /1,4.<strong>10</strong> <strong>11</strong> )<br />
= - 41,1 J.mol -1 (4)<br />
Theo định lí nhiệt <strong>của</strong> Nerst:<br />
S 0 r = S 0 (C2H6(k)) + S 0 (Br(k)) - S 0 (C2H5(k)) - S 0 (HBr(k)) (5)<br />
Từ (4) đã tính được biến <strong>thi</strong>ên entropi <strong>của</strong> phản ứng (S 0 r ). Theo (5) và <strong>các</strong> số<br />
liệu <strong>của</strong> đầu bài về entropi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất khác, tính được S 0 <strong>của</strong> C2H5(k):<br />
S 0 (C2H5(k)) = 240,0 J.K -1 .mol -1 .<br />
Biến <strong>thi</strong>ên entanpi <strong>của</strong> phản ứng là hiệu giữa <strong>các</strong> năng lượng hoạt động hoá <strong>của</strong><br />
phản ứng nghịch và thuận (lấy dấu ngược lại theo quy ước <strong>của</strong> nhiệt động <strong>học</strong>):<br />
Hr 0 =- (E’a - Ea) = -57,5KJ/mol (6)<br />
Theo quy tắc về entanpi hình thành ta <strong>có</strong>:<br />
H 0 r = Hf 0 (C2H6(k)) + Hf 0 (Br(k)) - Hf 0 (C2H5(k)) - Hf 0 (HBr(k)) (7)<br />
Sau vài biến đổi đơn giản và thay số ta tính được H 0 f (C2H5(k)) = 121,2 kJ/mol.<br />
Áp dụng công thức: Gf 0 = Hf 0 - TSf 0<br />
Ta được: Gf 0 (C2H5(k)) = 148,3 kJ/mol.<br />
1,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Lưu ý: HS làm bài đúng nhưng <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h khác vẫn cho đủ số điểm
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ NĂM 2015<br />
TỈNH HÒA BÌNH<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1. Cấu tạo nguyên tử, phân tử.<br />
1. Nguyên tử X <strong>có</strong> tổng số proton và số notron nhỏ hơn 35, tổng đại số số oxi <strong>hóa</strong> dương<br />
cực đại và hai lần số oxi <strong>hóa</strong> âm là -1.<br />
a. Xác định X. Cho biết giá trị 4 số lượng tử <strong>của</strong> electron cuối cùng.<br />
b. Cho biết dạng hình <strong>học</strong> phân tử, trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> nguyên tử nguyên tố trung<br />
tâm <strong>của</strong> hợp chất X với hiđro, và <strong>các</strong> phân tử F 2 O, NO 2 .<br />
2. a. So s<strong>án</strong>h nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước <strong>của</strong> <strong>các</strong> muối KCl, KI, KBr , giải<br />
thích.<br />
b. Các phân tử: POF 3 và POCl 3 chúng <strong>có</strong> dạng hình <strong>học</strong> như thế nào? Góc liên kết XPX<br />
trong phân tử nào lướn hơn giải thích?<br />
Câu 1<br />
(2điểm)<br />
1.a X <strong>có</strong> p + n < 35 nên X p<strong>hải</strong> thuộc chu kỳ 2 hoặc 3. Gọi a là số oxi<br />
<strong>hóa</strong> dương cực đại <strong>của</strong> X, gọi b là số oxi <strong>hóa</strong> âm <strong>của</strong> X:<br />
a + b = 8 (1)<br />
a + 2(-b)= -1 (2)<br />
a= 5, b=3<br />
Vậy X là phi kim <strong>của</strong> nhóm VA, X là N hoặc P<br />
0.25<br />
Nếu X là N: 1s 2 2s 2 2p 3 electron cuối cùng <strong>có</strong> 4 số lượng tử<br />
là:<br />
n=2, l=1, m=+1, s= +1/2<br />
* Nếu X là P : n=3, l=1, m=+1, s= +1/2<br />
0,25<br />
1.b NH 3 : dạng chóp tam giác, N lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
PH 3 : dạng chóp tam giác, P lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
F 2 O : dạng góc, F lai <strong>hóa</strong> SP 3<br />
NO 2 dạng góc, N lai <strong>hóa</strong> sp 2 0,5<br />
2.a Do b<strong>án</strong> kính tăng từ Cl đến I nên năng lượng phân li<br />
KCl > KBr>KI do đó:<br />
+ Nhiệt độ nóng cháy KI < KBrCl nên F hút<br />
electron mạnh hơn Cl vì vậy lực đẩy giữa <strong>các</strong> đôi e liên kết (P-X)<br />
trong phân tử POCl 3 lớn hơn trong POF 3 nên góc liên kết FPF <<br />
ClPCl 0,5<br />
Câu 2. Tinh thể (2 điểm)
Trong mạng tinh thể <strong>của</strong> Beri borua, nguyên tử Bo kết tinh ở mạng lưới lập phương tâm<br />
mặt và trong đó tất cả <strong>các</strong> hốc tứ diện đã bị chiếm bởi nguyên tử beri. Khoảng <strong>các</strong>h ngắn<br />
nhất giữa 2 nguyên tử Bo là 3,29A 0 .<br />
1. Vẽ hình biểu diễn sự chiếm đóng <strong>của</strong> nguyên tử Bo trong một ô mạng cơ sở.<br />
2. Có thể tồn tại bao nhiêu hốc tứ diện, hốc bát diện trong một ô mạng? Từ đó cho biết<br />
công thức thực nghiệm <strong>của</strong> hợp chất này ( công thức cho biết tỉ lệ nguyên tử <strong>của</strong> <strong>các</strong><br />
nguyên tố). Trong một ô mạng cơ sở <strong>có</strong> bao nhiêu đơn vị công thức trên?<br />
3. Cho biết số phối trí <strong>của</strong> Be và Bo trong tinh thể này là bao nhiêu?<br />
4. Tính độ dài cạnh a 0 <strong>của</strong> ô mạng cơ sở , độ dài liên kết Be-B và khối lượng riêng <strong>của</strong><br />
beri borua theo đơn vị g/cm 3 . Biết Be: <strong>10</strong>,81 ; Bo 9,01<br />
Câu 2.<br />
2 điểm<br />
1<br />
A<br />
C<br />
0,25<br />
A<br />
2 Có 8 hốc tứ diện, và 4 hốc bát diện. 0,25<br />
Mỗi nguyên tử Be chiếm một hốc tứ diện nên trong một ô mạng <strong>có</strong><br />
8 nguyên tử Be.<br />
N B = 8*1/8 + 6*1/2 = 4<br />
N B : N Be = 1:2 nên công thức thực nghiệm <strong>của</strong> hợp chất này là<br />
Be 2 B. 0,25<br />
Trong một ô mạng chứa 4 đơn vị công thức trên (Be 8 B) 0,125<br />
3. Số phối trí <strong>của</strong> Be = 4; số phối trí <strong>của</strong> B = 8 0,125<br />
4<br />
a 0 2 = 2*3,29 a 0 = 4,65 A<br />
0 0,25<br />
1<br />
Độ dài liên kết Be-B = a0<br />
4<br />
3 = 2,01A 0<br />
0,25<br />
8*9,01<br />
4*<strong>10</strong>,81 1<br />
m/V = *<br />
8 3<br />
23<br />
(4,65*<strong>10</strong> ) 6,022*<strong>10</strong><br />
Câu 3 (2 điểm) Phản ứng hạt nhân<br />
1. Hoàn thành <strong>các</strong> P hạt nhân sau:<br />
a) 12Mg 26 + ...? → <strong>10</strong> Ne 23 + 2 He 4+<br />
b) 9F 19 + 1 H 1 → ...? + 2 He 4<br />
c) 94Pu 242 + <strong>10</strong> Ne 22 → 4 0 n 1 + ...?<br />
d) 1H 2 + ...? → 2 2 He 4 + 0 n 1<br />
B<br />
= 1,90 gam/cm 3<br />
0,5
2. Một vụ nổ hạt nhân <strong>của</strong> 235 U đã giải phóng năng lượng là 1646.<strong>10</strong> 14 J. Xác định khối<br />
lượng <strong>của</strong> U còn lại sau vụ nổ so với lượng lúc đầu với 2 kg là bao nhiêu?<br />
Cho c = 3.<strong>10</strong> 8 m/s.<br />
3. Xác định biến đổi đúng trong <strong>trường</strong> hợp sau và viết phương trình phản ứng hạt nhân:<br />
Câu 3 Từ định luật bảo toàn điện tích và số khối <strong>các</strong> hạt còn <strong>thi</strong>ếu:<br />
2 điểm<br />
1 a) 12Mg 26 + 0 n 1 → <strong>10</strong> Ne 23 + 2 He 4+ 0,25<br />
b) 9F 19 + 1 H 1 → 8 O 16 + 2 He 4 0,25<br />
c) 94Pu 242 + <strong>10</strong> Ne 22 → 4 0 n 1 + <strong>10</strong>4 U 260 0,25<br />
d) 1H 2 + 3 Li 7 → 2 2 He 4 + 0 n 1 0,25<br />
2 . E = mc 2<br />
m = E/c 2 = 1,646.<strong>10</strong> 14 /(3.<strong>10</strong> 8 ) 2 = 1,829.<strong>10</strong> -3 (kg)<br />
m(còn) = 2 – 1,829.<strong>10</strong> -3 = 1,9981 (kg) 0,5<br />
3 Phản ứng hạt nhân xảy ra theo kiểu phóng xạ tự nhiên<br />
tia phóng xạ là hoặc .<br />
1. Biến đổi đã cho không p<strong>hải</strong> là biến đổi trực tiếp quá trình:<br />
lý<br />
Theo định luật bảo toàn số khối: 235 = 206 + 4x<br />
Biến đổi không đúng.<br />
không hợp<br />
Theo định luật bảo toàn vật chất<br />
Biến đổi trên đúng<br />
hợp lý<br />
0,5<br />
Câu 4 (2 điểm) Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Ở điều kiện chuẩn, en tanpi phản ứng và entropi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất <strong>có</strong> giá trị như sau:
STT Phản ứng H 0 298 (kj)<br />
1 2NH 3 + 3N 2 O → 4N 2 + 3H 2 O -<strong>10</strong><strong>11</strong><br />
2 N 2 O + 3H 2 → N 2 H 4 + H 2 O -317<br />
3 2NH 3 + 0,5O 2 → N 2 H 4 + H 2 O -143<br />
4 H 2 + 0,5 O 2 → H 2 O -286<br />
S 0 298(N 2 H 4 ) = 240J/mol.K<br />
S 0 298 (N 2 ) = 191J/mol.K<br />
S 0 298 (H 2 O) = 66,6J/mol.K<br />
S 0 298 (O 2 ) = 205 J/mol.K<br />
1. Tính entanpi tạo thành H 0 298 (kj) <strong>của</strong> N 2 H 4 , N 2 O và NH 3 .<br />
2. Viết phương trình phản ứng cháy N 2 H 4 tạo thành H 2 O và N 2 . Tính nhiệt phản ứng<br />
cháy đẳng áp này ở 298K, tính G 0 298 và hằng số cân <strong>bằng</strong> K <strong>của</strong> phản ứng.<br />
3. Nếu hỗn hợp ban đầu gồm 2 mol NH 3 và 0,5 mol O 2 thì nhiệt <strong>của</strong> phản ứng (3) ở thể<br />
tích không đổi <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
Câu 4<br />
2 điểm<br />
1 -(1)+ 3.(2) + (3) –(4) ta được<br />
4N 2 + 8H 2 → 4N 2 H 4 <strong>có</strong> H 0 298 = 203kJ<br />
Vậy H 0 298 tạo thành N 2 H 4 = 203kJ/4 =50,8 kJ/mol 0,25<br />
Từ pư (2) ta <strong>có</strong>:<br />
317= H 0 298 (N 2 O) + 0 – 50,8 + 286<br />
H 0 298 (N 2 O) = 81,8 kJ/mol 0,25<br />
Từ pư (3) :<br />
-143 = 50,8 -286 - 2 H 0 298 (NH 3 )<br />
H 0 298 (NH 3 ) = -46,1 kJ/mol 0,25<br />
2 N 2 H 4 + O 2 → N 2 + 2H 2 O<br />
H 0 298 = -2(286) – 50,8 = -623kJ<br />
S 0 298 = 191 +2(66,6) – 205 -240 = -121J/K<br />
G 0 298 = -623 + 298*0,121 = -587kJ<br />
G 0 = -587000 = -RTlnK = 8,314*289lnK ; K =<strong>10</strong> <strong>10</strong>3<br />
3 H = U + p V = U + nRT<br />
Pư (3) ta <strong>có</strong>: n = 1-2,5= -1,5 ( ở 298K H 2 O chưa ở thể khí)<br />
U = -14<strong>30</strong>00 + 1,5*8,314*298= -139283 J = -139,283kJ<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,25<br />
0,25<br />
Câu 5 (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí<br />
Một trong những phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp hiđro ở quy mô công<br />
nghiệp là sử dụng phản ứng:<br />
CH 4 (k) + H 2 O (k) 3 H 2 (k) + CO (k)<br />
a. Hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng trên ở 298 K là K P, 298K =1,45×<strong>10</strong> -25 ;<br />
ở 1580 K là K P, 1580K =2,66×<strong>10</strong> 4 . Coi entropy và entapy không phụ thuộc vào nhiệt độ, tìm<br />
ΔH o và ΔS o <strong>của</strong> phản ứng.<br />
0.5
. Nạp vào bình phản ứng 1 mol CH 4 và 1 mol H 2 O rồi nâng nhiệt độ lên 1<strong>10</strong>0 K. Khi cân<br />
<strong>bằng</strong> hình thành thì thấy áp suất trong bình phản ứng là 1,6 atm. Tính hiệu suất chuyển <strong>hóa</strong><br />
<strong>của</strong> CH 4 .<br />
Câu 5<br />
2 điểm<br />
1<br />
2<br />
K(<br />
T2<br />
) H<br />
ln <br />
K(<br />
T ) R<br />
2,66<strong>10</strong><br />
ln<br />
<br />
1,45<strong>10</strong><br />
H<br />
<br />
<br />
K<br />
R<br />
R<br />
<br />
S<br />
S<br />
1<br />
4<br />
25<br />
<br />
205,75 kJ 206 kJ<br />
<br />
T<br />
1<br />
1<br />
T<br />
<br />
1<br />
2<br />
<br />
H<br />
298<br />
8,314<br />
RT ln K H<br />
<br />
1<br />
T S<br />
8,314<br />
298<br />
ln(1,45<strong>10</strong><br />
G<br />
G<br />
1<strong>10</strong>0<br />
1<strong>10</strong>0<br />
K P<br />
<br />
<br />
<br />
1<strong>10</strong>0<br />
<br />
1<strong>10</strong>0<br />
e<br />
<br />
1580<br />
25<br />
1<br />
205750141700<br />
<br />
214,93<br />
298<br />
215 J / K<br />
<strong>30</strong>,7<br />
kJ<br />
<br />
<br />
) 205750<br />
298<br />
S<br />
2057501<strong>10</strong>0<br />
214,93 <strong>30</strong>673<br />
<strong>30</strong>673<br />
8,3141<strong>10</strong>0<br />
28,6<br />
28,6<br />
CH 4 (k) + H 2 O (k) 3 H 2 (k) + CO (k)<br />
n ban đầu 1 1 0 0<br />
Δn -a -a +3ª +a<br />
n cb 1-a 1-a 3a a Σn = 2(1+a)<br />
P cb<br />
1<br />
a p<br />
2(1 a)<br />
1 a<br />
p<br />
2(1 a)<br />
<br />
3a<br />
p<br />
2(1 a)<br />
a<br />
p<br />
2(1 a)<br />
1<br />
K<br />
K<br />
P<br />
P<br />
3<br />
( 3a ) a 2 (1<br />
a ) 2 (1<br />
a )<br />
<br />
p<br />
3<br />
3<br />
2 (1<br />
a ) 2 (1<br />
a ) (1<br />
a ) (1<br />
a )<br />
4<br />
27 a<br />
<br />
2 2<br />
4 (1<br />
a ) (1 a )<br />
p<br />
2<br />
<br />
1<br />
<br />
p<br />
2<br />
2<br />
4K P a<br />
<br />
27 1 a<br />
K = 28,6; p = 1,6 atm → a = 0,7501→ Hiệu suất 75,01% 1<br />
Câu 6 (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl 2 (<strong>10</strong> -3 M) và FeCl 3 (<strong>10</strong> -3 M)<br />
Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch A (Giả sử thể tích dung dịch A không đổi)<br />
1. Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao?<br />
2. Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg 2+ hoặc Fe 3+ ra khỏi dung dịch. Cho biết,<br />
một ion được coi là kết tủa hoàn toàn nếu nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> ion đó < <strong>10</strong> -6 M.<br />
3. Tính khoảng pH sao cho ion thứ nhất kết tủa được 90% nhưng chưa kết tủa ion thứ hai<br />
2
Cho T Mg(OH) 2 = <strong>10</strong> –<strong>11</strong> ; T Fe(OH) 3 = <strong>10</strong> –39<br />
Câu 6<br />
2 điểm<br />
1. MgCl 2 Mg 2+ + 2Cl – và Mg 2+ + 2OH – Mg(OH) 2 (1)<br />
FeCl 3 Fe 3+ + 3Cl – và Fe 3+ + 3OH – Fe(OH) 3 (2)<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
39<br />
Để tạo Fe(OH) 3 thì OH – 3 3<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong><br />
Để tạo Mg(OH) 2 OH – <br />
3<br />
So s<strong>án</strong>h (I) < (II) thấy Fe(OH) 3 tạo ra trước.<br />
= <strong>10</strong> -12 M (I)<br />
= <strong>10</strong> -4 M (II)<br />
0,5<br />
2 Để tạo Mg(OH) 2 : OH – > <strong>10</strong> -4 H + = <strong>10</strong> -<strong>10</strong> pH > <strong>10</strong><br />
(nếu pH < <strong>10</strong> thì không )<br />
Để tạo Fe(OH) 3 hoàn toàn:<br />
Fe 3+ < <strong>10</strong> -6 OH – 3 > <strong>10</strong> -33 H + < <strong>10</strong> -3 pH > 3<br />
Vậy để tách Fe 3+ ra khỏi dd: 3 < pH < <strong>10</strong>. 0,75<br />
3 Khi Fe 3+ kết tủa được 90% thì [Fe 3+ ] còn = <strong>10</strong> -4 nên OH – =<br />
3<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
39<br />
4<br />
= <strong>10</strong> -<strong>11</strong>,6 , pH = 2,4.<br />
Vậy khoảng pH sao cho ion thứ nhất kết tủa được 90% nhưng<br />
chưa kết tủa ion thứ hai<br />
2,33< pH < <strong>10</strong><br />
Câu 7 (2 điểm) Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử, điện <strong>hóa</strong><br />
Cho giản đồ Latimer <strong>của</strong> photpho trong môi <strong>trường</strong> kiềm:<br />
-1,345V<br />
0,75<br />
-1,12V<br />
3- 2-<br />
PO 4 HPO 3<br />
-2,05V<br />
-<br />
H 2 PO 2<br />
-0,89V<br />
P PH 3<br />
1. Viết <strong>các</strong> nửa phản ứng <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp oxi hoá - khử trên.<br />
2. Tính thế khử chuẩn <strong>của</strong> cặp HPO3 2- / H2PO2 - và H2PO2 - /PH3.<br />
Câu 7<br />
2 điểm<br />
1<br />
-1,345V<br />
-1,12V<br />
3- 2-<br />
PO 4 HPO 3<br />
-2,05V<br />
-<br />
H 2 PO 2<br />
-0,89V<br />
P PH 3
(1) PO4 3- + 2H2O + 2e⇌ HPO3 2- + 3OH - . G 0 1 = -2FE o 1 .<br />
(2) HPO3 2- + 2H2O + 2 e ⇌H2PO2 - + 3OH - . G 0 1 = -<br />
2FE o 2 . (3) PO4 3- + 4 H2O + 4 e ⇌H2PO2 - + 6OH - . G 0 3 = -<br />
4FE o 3 . (4) H2PO2 - + 1e ⇌ P + 2OH - G 0 4 = -1 FE o 4 .<br />
0.2<br />
0.2<br />
(5) P +3H2O + 3e ⇌ PH3 + 3OH - G 0 5 = -3FE o 5 .<br />
(6) H2PO2 - + 3H2O + 4e ⇌ PH3 + 5OH - G 0 6 = -4FE o 6 .<br />
2 Tổ hợp <strong>các</strong> phương trình ta <strong>có</strong>:<br />
* (3) = (1) + (2)<br />
4E3 = 2(E1+ E2)<br />
E (HPO3 2- / H2PO2 - )= E2= (4E3 – 2E1)/2 = [4 . (-1,345) –2. (-<br />
1,12) ]/2 = -1,57 V<br />
* (6) = (4) + (5)<br />
4 E6 = E4 + 3E5<br />
E( H2PO2 - /PH3) = E6 = (E4 + 3E5)/4 = [-2,05 + 3. (-0,89) ]/4 = -<br />
1,18 V<br />
0.2<br />
0.2<br />
0.1<br />
0.1<br />
0.5<br />
0.5<br />
Câu 8 ( 2 điểm) Halogen.<br />
1. Tại sao HF <strong>có</strong> khả năng tạo muối axit còn <strong>các</strong> axit khác không <strong>có</strong> khả năng đó<br />
2. Giải thích tại sao ái lực electron <strong>của</strong> F lại nhỏ hơn Cl( 328 kJ/mol so với 349kJ/mol) mặc dù độ<br />
âm điện <strong>của</strong> F lớn hơn?<br />
3. Xác định <strong>các</strong> chất A,B,C,D,E và viết <strong>các</strong> PTPU thực hiện sơ đồ sau:<br />
D+ A<br />
dd KOH,t 0<br />
A KNO dd KOH<br />
3, H 2 SO 4<br />
I 2 B D<br />
dd KOH<br />
N 2 H 4<br />
CO<br />
200 o C<br />
E<br />
0,25<br />
Câu 8<br />
2 điểm<br />
1. Do HF + H 2 O F - + H 3 O +<br />
HF + F - H 2 F -<br />
2 Do việc nhận thêm 1e tạo ion X - p<strong>hải</strong> thắng lực đẩy giữa <strong>các</strong> e với<br />
nhau. Việc này khó với F vì do <strong>các</strong> e vốn đã chịu lực hút mạnh <strong>của</strong> hạt<br />
nhân nên sẽ di chuyển trong một khoảng không gian nhỏ, do b<strong>án</strong> kính F<br />
nhỏ. Với clo ko quá khó vì <strong>các</strong> e này ở <strong>lớp</strong> thứ 3 tương đối rộng và xa<br />
hạt nhân.<br />
0,25<br />
3 . A là KI; B HIO3; C: I2O5; D: KIO3; E:HI 0,25<br />
C
2KI + KNO3+H2SO4 I2 + KNO2+H2O<br />
3I2+<strong>10</strong>HNO3 6HIO3+<strong>10</strong>NO + 2H2O 0,25<br />
3I2+6KOH 5KI + KIO3 + 3H2O 0,25<br />
HIO3 + KOH KIO3 + H2O 0,25<br />
I2O5 + 5CO I2+ 5CO2 0,25<br />
HI + KOH KI + H2O 0,25<br />
Câu 9 (2 điểm) O-S<br />
Hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng:<br />
1. NaCl + H2SO4 đặc nóng<br />
2. NaBr + H2SO4 đặc nóng<br />
3. NaClO + PbS<br />
4. FeSO4 + H2SO4 + HNO2<br />
5. KMnO4 + H2SO4 + HNO2<br />
6. NaNO2 + H2SO4 loãng<br />
7. Na2S + O2 + H2O →<br />
8. Na2S2O3 + Cl2 + H2O →<br />
Câu 9<br />
2 điểm<br />
1 NaCl + H2SO4 đặc nóng → HCl + NaHSO4<br />
Hoặc 2 NaCl + H2SO4 đặc nóng → 2 HCl + Na2SO4<br />
2 2 NaBr + 3 H2SO4 H2SO4 đặc nóng →2 NaHSO4 + SO2 + 2H2O +<br />
0,25<br />
0,25<br />
Br2<br />
3 4 NaClO + PbS → 4 NaCl + PbSO4 0,25<br />
4 2 FeSO4 + H2SO4 + 2 HNO2→ Fe2(SO4)3 + 2 NO + 2 H2O 0,25<br />
5 . 2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 HNO2→ K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 0,25<br />
HNO3 + 3 H2O<br />
6 3 NaNO2 + H2SO4 loãng → Na2SO4 + NaNO3 + 2 NO + H2O 0,25<br />
7 2Na2S + O2 + H2O → Na2S2O3 + 2NaOH 0,25<br />
8 Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O → Na2SO4 + H2SO4 + 8HCl 0,25<br />
Câu <strong>10</strong> (2 điểm) động <strong>học</strong>.<br />
Phản ứng: S2O 2 <br />
8<br />
+ 2 I ⇌ 2 SO 2 4 + I2 (1) được khảo sát <strong>bằng</strong> thực nghiệm như sau:<br />
Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh <strong>bộ</strong>t, dung dịch S2O 2 <br />
3<br />
; sau đó thêm dung dịch S2O 2 <br />
8<br />
dung dịch trên. Các dung dịch <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> nồng độ ban đầu thích hợp.<br />
1) Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam?<br />
2) Người ta thu được số liệu sau đây:<br />
Thời gian thí nghiệm(theo giây) Nồng độ I (theo mol . l 1 )<br />
0 1,000<br />
20 0,752<br />
50 0,400<br />
80 0,0<strong>10</strong><br />
Hãy tính tốc độ trung bình <strong>của</strong> phản ứng (1) dựa vào <strong>các</strong> số liệu trên.<br />
vào
Câu <strong>10</strong><br />
2 điểm<br />
1 a) Các phương trình phản ứng xảy ra:<br />
S 2<br />
O 2 <br />
+ 2 I - 2 SO 2 8<br />
4<br />
I 2<br />
giải phóng ra bị S 2<br />
O<br />
3 2 khử ngay<br />
+ I 2<br />
(1)<br />
2 S 2<br />
O 2 <br />
+ I<br />
3<br />
2<br />
S 4<br />
O<br />
6 2 + 2 I (2)<br />
Khi hết S 2<br />
O<br />
3 2 thì một ít I2 giải phóng ra từ (1) tác dụng với dung dịch<br />
hồ tinh <strong>bộ</strong>t làm cho dung dịch xuất hiện màu xanh lam.<br />
2<br />
b) Ta cã phn øng = 1 C Cl<br />
<br />
<br />
2 t<br />
Thay sè<br />
t 1<br />
: 20 C 1<br />
: 0,248 : 6,2.<strong>10</strong> -3<br />
1<br />
t 2<br />
: 50 C 2<br />
: 0,600 : 6,0.<strong>10</strong> -3<br />
2<br />
t 3<br />
: 80 C 3<br />
: 0,990 3<br />
: 6,188.<strong>10</strong> -3<br />
3<br />
(6, 2 6,0 6,188) <strong>10</strong><br />
6,129.<strong>10</strong> -3<br />
3<br />
(mol.l -1 .s -1 )
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯNG YÊN<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM<br />
Câu Đáp <strong>án</strong><br />
1 Câu1-Cấu tạo nguyên tử , phân tử-Định luật tuần hoàn<br />
Câu 1:<br />
1. 1,0<br />
Vì X thuộc nhóm A, hợp chất với hidro <strong>có</strong> dạng XH3 nên là nhóm VA<br />
(ns 2 np 3 ).<br />
Vậy: ms = +1/2; l = 1 ; m = +1 n = 4,5 – 2,5 = 2. Vậy X là Nitơ<br />
( 1s 2 2s 2 2p 3 )<br />
Công thức cấu tạo <strong>các</strong> hợp chất và dự đo<strong>án</strong> trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> nguyên tử<br />
trung tâm:<br />
NH3 : N <strong>có</strong> trạng thái lai hoá sp 3 .<br />
N<br />
H<br />
H<br />
H<br />
N2O5: N <strong>có</strong> trạng thái lai hoá sp 2 .<br />
O<br />
O<br />
N O N<br />
HNO3 : N <strong>có</strong> trạng thái lai hoá sp 2<br />
H<br />
O<br />
N<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
2. 1,0<br />
a) Gọi Z là số điện tích hạt nhân <strong>của</strong> X<br />
=> Số điện tích hạt nhân <strong>của</strong> Y, R, A, B lần lượt<br />
(Z + 1), (Z + 2), (Z + 3), (Z + 4)<br />
Theo giả <strong>thi</strong>ết<br />
Z + (Z + 1) + (Z + 2) + (Z + 3) + (Z + 4) = 90<br />
=> Z = 16<br />
16X; 17Y; 18R; 19A; 20B<br />
(S) (Cl) (Ar) (K) (Ca)<br />
b) S 2- , Cl - , Ar, K + , Ca 2+ <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> cấu hình e: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6<br />
Số <strong>lớp</strong> e giống nhau => r phụ thuộc điện tích hạt nhân. Điện tích hạt nhân càng<br />
lớn thì b<strong>án</strong> kính r càng nhỏ.<br />
r >r >r >r >r<br />
S Cl Ar K Ca<br />
2- - + 2+<br />
Biểu<br />
điểm<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25
2<br />
c) Trong phản ứng oxi <strong>hóa</strong> – khử, ion S 2- , Cl - luôn luôn thể hiện tính khử vì <strong>các</strong><br />
ion này <strong>có</strong> số oxi <strong>hóa</strong> thấp nhất.<br />
Câu 2: Tinh thể<br />
1.Số nguyên tử Cu trong một ô cơ sở = 8.1/8 + 6.1/2 = 4<br />
Khối lượng một ô cơ sở = 4.64/6,023.<strong>10</strong> 23 = 42,5.<strong>10</strong> -23 (gam)<br />
Cạnh <strong>của</strong> ô cơ sở = R/√2<br />
Thể tích <strong>của</strong> một ô cơ sở = (R.2√2) 3 = (1,28.<strong>10</strong> -8 .2√2) 3 = 47,438.<strong>10</strong> -24 (cm 3 )<br />
Khối lượng riêng <strong>của</strong> tinh thể Cu = 42,5.<strong>10</strong> -23 /47,438.<strong>10</strong> -24 = 8,96 (g/cm 3 )<br />
2.<br />
Ô mạng lập phương tâm diện <strong>của</strong> CuCl<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
Cu<br />
Cl<br />
--------------<br />
Vì lập phương mặt tâm nên<br />
Cl - 1<br />
ở 8 đỉnh: 8 1 ion Cl -<br />
8<br />
1<br />
4 ion Cl -<br />
6 mặt: 6 3 ion Cl -<br />
2<br />
Cu + 1<br />
ở giữa 12 cạnh : 12 3 ion Cu +<br />
4<br />
ở tâm : 1x1=1 ion Cu +<br />
hoặc áp dụng định luật bảo toàn điện tích<br />
4 ion Cu +<br />
0,5<br />
Vậy số phân tử trong mạng cơ sở là 4Cu + + 4Cl - = 4CuCl<br />
-----------------<br />
N.M<br />
CuCl<br />
d= với V=a 3 ( N : số phân tử, a là cạnh hình lập phương)<br />
N .V<br />
A<br />
N.M 4.(63,5+35,5)<br />
a = = =159,044.<strong>10</strong> cm<br />
3 CuCl<br />
-24 3<br />
23<br />
d.N<br />
A<br />
4,136.6,02.<strong>10</strong><br />
-8 0<br />
a=5,418.<strong>10</strong> cm = 5,418 A<br />
Mặt khác theo hình vẽ ta <strong>có</strong> a= 2r+ + 2ra-2r-<br />
5,418-2.1,84<br />
r<br />
+<br />
= = =0,869A<br />
2 2<br />
o<br />
0,5
3 Phản ứng hạt nhân<br />
1. a) 6C 14 7N 14 + -1e o + (1)<br />
(Dựa vào định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích) .<br />
b) (1) được coi là phản ứng một chiều bậc nhất nên <strong>có</strong> phương trình động <strong>học</strong><br />
(dạng tích phân)<br />
1 Ro<br />
t ln<br />
R<br />
0,6932 0,6932<br />
<br />
t1 / 2<br />
5700<br />
Ro, R là số phân rã theo (1) <strong>của</strong> cơ thể sống và cổ vật <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> 14 C. Do đó:<br />
12<br />
R o<br />
C 1<br />
Thay vào phương trình động <strong>học</strong> th được t 17098,7 năm.<br />
14<br />
R C 0,125<br />
c) Tổng lượng cacbon <strong>có</strong>: 80kg . 0,18 = 14,4kg = 14400g<br />
Vậy độ phóng xạ A = 0,27'Bq/g.14400g = 3988,8Bq.<br />
2. Urani phân rã phóng xạ thành radi theo chuỗi sau :<br />
238<br />
92U<br />
<br />
Th <br />
<br />
Pa <br />
<br />
U <br />
Viết đầy đủ <strong>các</strong> phản ứng <strong>của</strong> chuỗi trên.<br />
238<br />
234<br />
4<br />
92<br />
U <br />
90<br />
Th +<br />
2<br />
He<br />
234<br />
234<br />
90<br />
Th <br />
91<br />
Pa + 0 1e<br />
234<br />
234<br />
91<br />
Pa <br />
92<br />
U + 0 1e<br />
234<br />
2<strong>30</strong><br />
4<br />
92<br />
U <br />
90<br />
Th +<br />
2<br />
He<br />
2<strong>30</strong><br />
226<br />
4<br />
90<br />
Th <br />
88<br />
Ra +<br />
2<br />
He<br />
Th <br />
<br />
Ra<br />
0, 25<br />
0,5<br />
0, 5<br />
0,75<br />
4 4: Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Fe(r)+2HCl(dd) FeCl2(dd)+ H2 (k) H1 = -21,00Kcal<br />
FeCl2 (dd) FeCl2 (r)<br />
H2 (k) + Cl2 (k) 2HCl (k)<br />
2HCl (k) 2HCl (dd)<br />
Fe(r) + Cl2(k) FeCl2(r)<br />
Cộng theo vế ta được:<br />
H = -21+19,5-44,48-35= -80,98 Kcal<br />
- H2 = +19,5Kcal<br />
H4 = -44,48Kcal<br />
- 2 H3 = -35Kcal<br />
H<br />
1,0<br />
2. a) H 0 pư = H 0 co<br />
- H 0 co 2<br />
= 282,99 kJ<br />
S 0 1<br />
pư = S 0 co<br />
+ S<br />
0<br />
O - S 0<br />
2<br />
2 CO = 86,785 J. 0 K -1<br />
2<br />
G o pu = H o pu - TS o pu = 282,99.<strong>10</strong> 3 - 298.86,785<br />
= 257128 J > 0<br />
Vậy ở ĐKC (25 0 ) phản ứng này không xảy ra vì G 0 > 0<br />
0,5
) Muốn phản ứng xảy ra p<strong>hải</strong> <strong>có</strong>:<br />
G = H - TS < 0 T > (H - G)/ S<br />
Nếu chấp nhận H, S không phụ thuộc vào nhiệt độ thì phản ứng xảy ra<br />
khi:<br />
T > 282990;86<br />
785<br />
3216 0 K<br />
5 5- CBHH pha khí<br />
1.Gọi a là số mol <strong>của</strong> N2O4 <strong>có</strong> trong 1 mol hỗn hợp.<br />
(1-a) là số mol <strong>của</strong> NO2.<br />
Ở 35 0 C <strong>có</strong> M<br />
hh<br />
= 92a + 46 (1-a ) = 72,45<br />
a = 0,575 n N2O4 = 0,575 và n NO2 = 0,425<br />
2NO2<br />
n(bđ) x<br />
n(pư) 0,2125 0,425<br />
n(cb) x- 0,2125 0,425<br />
x - 0,2125 = 0,575 x = 0,7875 mol = 0,2125/0,7875 = 26,98%<br />
N2O4 <br />
Ở 45 0 C <strong>có</strong> M<br />
hh<br />
= 92a + 46(1-a) = 66,8<br />
N2O4 <br />
2NO2<br />
n(bđ) y<br />
n(pư) 0,27395 0,5479<br />
n(cb) y-0,27395 0,5479<br />
y –0,27395 = 0,4521 y = 0,72605<br />
= 0,27395/0,72605= 37,73%<br />
2. Ở 35 0 C PNO2 = (0,425/ 1). 1 = 0,425<br />
PN2O4 = (0,575/ 1). 1 = 0,575<br />
KP = (0,425) 2 / 0,575 = 0,314<br />
Ở 45 0 C P NO2 = (0,5479/ 1). 1 = 0,5479 ; P N2O4 = (0,4521/ 1). 1 = 0,4521<br />
KP = (0,5479) 2 / 0,4521 = 0,664<br />
3. Độ điện li tăng , KP tăng nghĩa là phản ứng diễn ra theo chiều thuận. Khi tăng<br />
nhiệt độ phản ứng diễn ra theo chiều thuận, vậy chiều thuận là chiều thu nhiệt,<br />
chiều nghịch là chiều tỏa nhiệt.<br />
0,5<br />
0, 5<br />
0, 5<br />
0, 5<br />
0, 25<br />
0,25<br />
6<br />
6- Dung dịch điện li<br />
1.<br />
a) CH3COOH CH3COO - + H +<br />
C (M) 0,1<br />
[ ] (M) 0,1 – x x x<br />
x 2<br />
(0,1 - x)<br />
= <strong>10</strong> -4,76<br />
Giả sử, x pH = 2,88<br />
b) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O<br />
(M) C C<br />
CH3COONa → CH3COO - + Na +<br />
(M) C C<br />
0,5
CH3COOH CH3COO - + H + Ka = <strong>10</strong> -4,76<br />
C 0 (M) 0,1- C C<br />
[ ] (M) 0,1- C – <strong>10</strong> -3 C + <strong>10</strong> -3 <strong>10</strong> -3<br />
pH = 3 => [H + ] = <strong>10</strong> -3 (M)<br />
3<br />
3<br />
( C <strong>10</strong><br />
)<strong>10</strong> 4,76<br />
<strong>10</strong><br />
3<br />
0,1 C <strong>10</strong><br />
C = 7,08. <strong>10</strong> -4 (M)<br />
nNaOH = 7,08. <strong>10</strong> -4 (mol) => mNaOH = 40x 7,08. <strong>10</strong> -4 = 0,028 (g)<br />
0, 5<br />
2. Trong dung dịch:<br />
H2S + H2O H3O + + HS K1 (1)<br />
HS + H2O H3O + + S 2 K2 (2)<br />
2H2O H3O + + OH Kw (3)<br />
Vì K1 >> K2>> Kw trong dung dịch xảy ra cân <strong>bằng</strong> (1) là chủ yếu:<br />
H2S + H2O H3O + + HS K1 = <strong>10</strong> -7<br />
C 0,1 <strong>10</strong> -3 0<br />
[] 0,1-x (<strong>10</strong> -3 +x) x<br />
<br />
<strong>10</strong> 3 x x<br />
K1 = = <strong>10</strong> -7<br />
(0,1 x)<br />
x TCdS = <strong>10</strong> -26 . (0,25đ)<br />
Do đó <strong>có</strong> kết tủa CdS tạo ra<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
07 7- Phản ứng O-K. Điện <strong>hóa</strong><br />
1.<br />
<br />
a) MnO C H O<br />
2<br />
H Mn CO ...<br />
x 24<br />
x 5<br />
4 6 12 6 2<br />
7 2<br />
Mn5e<br />
Mn ( MnO 4<br />
: chất oxi <strong>hóa</strong>)<br />
0 4<br />
6C6.4e<br />
6C <br />
( C6H12O6: chất khử)<br />
2<br />
24MnO<br />
4<br />
5C6 H12O6 72H 24Mn <strong>30</strong>CO<br />
2<br />
66H2O<br />
Phương trình dưới dạng phân tử:<br />
24KMnO4 + C6H12O6 + 36 H2SO4 → 24 MnSO4 + <strong>30</strong> CO2 + 66 H2O + 12 K2SO4<br />
2<br />
b) Fe O SO <br />
H SO ...<br />
x y 4 2<br />
2y<br />
<br />
x<br />
x 2 <br />
x(3x-2y)<br />
3<br />
x Fe 2y 3x e x Fe (FexOy: chất khử)<br />
6 4<br />
S2e S<br />
( SO : chất oxi <strong>hóa</strong>)<br />
2<br />
4<br />
0,25
2<br />
<br />
<br />
2Fe O 3x 2y SO 12x 4y H 2x Fe 3x 2y SO 6x 2y H O<br />
x y 4 2 2<br />
Dạng phân tử:<br />
2FexOy + (6x – 2y)H2SO4 = x Fe2(SO4)3 + (3x – 2y)SO2 + (6x – 2y) H2O<br />
2. Sắp xếp <strong>các</strong> nửa phản ứng theo chiều tăng dần <strong>của</strong> thế điện cực chuẩn, ta <strong>có</strong>:<br />
Sn 4+ + 2e Sn 2+ E 0<br />
0,15v<br />
4 2 <br />
3<br />
Sn / Sn<br />
0<br />
Fe / Fe<br />
0<br />
Br / 2Br<br />
Fe 3+ + e Fe 2+ E 0,77v<br />
3 2 <br />
Br2 + 2e 2Br - E 1,07v<br />
2<br />
MnO ' + 4 8H+ + 5e Mn 2+ 0<br />
+ 4 H2O E 2 1,51v<br />
Theo qui tắc α ta thấy <strong>có</strong> thể thực hiện <strong>các</strong> quá trình a), c)<br />
a. Sn 2+ + Br2 →Sn 4+ + 2Br –<br />
E 0 = +1,07 – (+0,15) = +0,92V<br />
3.<br />
2.0,92<br />
0,059<br />
31<br />
K <strong>10</strong> 1,536.<strong>10</strong><br />
c. 2Fe 2+ + Br2 → 2Fe 3+ + 2Br –<br />
E 0 = +1,07-0,77=+0,3V<br />
a. 3 2<br />
2.0,3<br />
0,059<br />
K <strong>10</strong> 1,477.<strong>10</strong><br />
Zn | Zn (0,1M) || AgNO (0,1M) | Ag( )<br />
<strong>10</strong><br />
(NO ) 3<br />
b. Tại (-) <strong>có</strong> sự oxi <strong>hóa</strong> Zn – 2e → Zn 2+<br />
Tại (+) <strong>có</strong> sự khử Ag + : Ag + + e → Ag<br />
Phản ứng tổng quát khi pin làm việc:<br />
Zn + 2Ag + → Zn 2+ + 2Ag<br />
0 0,059 2<br />
E 2<br />
E 2<br />
lg Zn<br />
<br />
Zn / Zn Zn / Zn<br />
2 <br />
0 0,059 <br />
E E lg Ag<br />
<br />
Ag / Ag Ag / Ag<br />
1 <br />
0 0<br />
Epin = 2 2<br />
<br />
MnO 4 / Mn<br />
0,059 Ag<br />
E E E E lg<br />
<br />
2 <br />
Zn<br />
Ag / Ag Zn / Zn Ag / Ag Zn / Zn 2<br />
1<br />
<strong>10</strong><br />
2<br />
0,059<br />
0,80 0,76<br />
lg 1,56 0,0295 1,53v<br />
1<br />
2 <strong>10</strong><br />
d. Khi hết pin Epin = 0<br />
Gọi x là nồng độ M <strong>của</strong> ion Ag + giảm đi trong phản ứng khi hết pin. Ta <strong>có</strong>:<br />
0,1 x 2<br />
0,059<br />
Epin<br />
0 lg 1,53<br />
2 x<br />
0,1 2<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,1<br />
x 2 51,86<br />
<br />
<strong>10</strong> 0<br />
x<br />
0,1<br />
2<br />
x 0,1M<br />
<br />
Zn <br />
0,1 0,15M<br />
2<br />
2<br />
x<br />
x <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2 <br />
51,86 27<br />
Ag 0,1 .<strong>10</strong> 4,55.<strong>10</strong> M<br />
0,25
8 8- Nhóm halogen<br />
H<br />
1. Cl2 + 2NaBr <br />
<br />
2NaCl + Br2 (1)<br />
3Br2 + 3Na2CO3 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2 (2)<br />
H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O (3)<br />
5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O (4)<br />
Vai trò <strong>của</strong> H2SO4: (1) H2SO4 <strong>có</strong> tác dụng axit <strong>hóa</strong> môi <strong>trường</strong> phản ứng, (3) (4)<br />
là chất tham gia pư, nếu môi <strong>trường</strong> kiềm thì sẽ <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong>: .<br />
3Br 2 + 6OH -<br />
OH -<br />
H +<br />
5Br - + BrO 3<br />
-<br />
+ 3H 2 O<br />
0,75<br />
2. Nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố X <strong>có</strong>:<br />
n = 3<br />
l = 1 electron cuối cùng ở phân <strong>lớp</strong> 3p<br />
m = 0<br />
s = - ½ electron này là e thứ 5 <strong>của</strong> ở phân <strong>lớp</strong> 3p<br />
Cấu trúc hình e <strong>của</strong> X : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5<br />
-> Zx = 17 X là clo<br />
0,25<br />
a<br />
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3<br />
KBr + AgNO3 → AgBr + KNO3<br />
Khi cho Zn vào dd B, khối lượng miếng Zn tăng, chứng tỏ AgNO3 dư.<br />
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag <br />
Zn + Cu(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Cu <br />
<strong>10</strong>0. 0,1<br />
n<br />
Cu(NO 3 )<br />
0,01 mol<br />
2<br />
1.000<br />
-><br />
m<br />
m<br />
NaNO<br />
KNO<br />
85x<br />
<strong>10</strong>1y<br />
Giải hệ pt (1), (2) x 0,04<br />
y 0,03<br />
3<br />
3<br />
NaCl : x mol<br />
KBr : y mol<br />
C%NaNO<br />
C%KNO<br />
<br />
<br />
3,4<br />
3,03<br />
3<br />
3<br />
<br />
3,4<br />
3,03<br />
3,4<br />
y 0, 75x<br />
3,03<br />
(1)<br />
58,5x + <strong>11</strong>9y = 5,91 (2)<br />
mA = 0,04 . 143,5 + 0,03 . 188 = <strong>11</strong>,38g<br />
0,75
1 mol Zn -> 2 mol Ag khối lượng tăng 151g<br />
a mol Zn -> 151a<br />
1 mol Zn -> 1 mol Cu khối lượng giảm 1g<br />
0,01 mol -> 0,01g<br />
n AgNO3 b ñ<br />
C<br />
M(AgNO 3<br />
151a – 0,01 = 1,1225<br />
<br />
a = 0,0075<br />
0,04 + 0,03 + 0,015 = 0,085 mol<br />
<strong>10</strong>00<br />
0,085.<br />
<strong>10</strong>0<br />
)<br />
<br />
0,85M<br />
0,25<br />
9 9- Nhóm oxi-lưu huỳnh<br />
1.Các phương trình phản ứng:<br />
FeCO3 → FeO + CO2 (1)<br />
4FeS2 + <strong>11</strong>O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (2)<br />
2FeO + 1/2O2 → Fe2O3 (3)<br />
FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + H2O + CO2 (4)<br />
FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S + H2S (5)<br />
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl (6)<br />
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (7)<br />
2. Vì khả năng phản ứng <strong>của</strong> 2 muối như nhau, gọi số mol mỗi muối tham gia<br />
phản ứng (1), (2), (3) là a mol<br />
Số mol O2 tham gia phản ứng : 0,25a + 2,75a = 3a<br />
Số mol CO2 và SO2 sau phản ứng (1), (2) : a + 2a = 3a<br />
Vậy áp suất trong bình trước và sau khi nung không đổi.<br />
3. Số mol HCl = 0,3.02 = 0,06 (mol) gọi số mol FeCO3 tham gia phản ứng (4)<br />
là x , số mol FeS2 tham gia phản ứng (5) là y : x + y = 0,03 (*) => Số mol CO2<br />
và H2S <strong>sinh</strong> ra do phản ứng (4) (5) là 0,03 mol => 3a = 0,06 mol => a= 0,02.<br />
Khối lượng chất rắn F ( S và Fe(OH)3) = (x+y).<strong>10</strong>7 + 32y = 3,85. Kết hợp với<br />
(*) <strong>có</strong> hệ pt:<br />
x + y = 0,03<br />
<strong>10</strong>7x + 139y = 3,85<br />
Giải được: x = 0,01 ; y = 0,02<br />
Khối lượng X = 0,03.<strong>11</strong>6 + 0,04.120 = 8,28 gam<br />
0,03.<strong>11</strong>6.<strong>10</strong>0<br />
% khối lượng FeCO3 =<br />
= 42,03%<br />
8,28<br />
% khối lượng FeS2 = 57,97% .<br />
0,75<br />
0,25<br />
0,75<br />
0,25<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong>- Động <strong>học</strong><br />
0,693 0,693<br />
1. k 0,00347/<br />
năm<br />
t 200<br />
1/ 2<br />
N<br />
2,<strong>30</strong>3lg kt<br />
N0<br />
t = 1,02.<strong>10</strong> 4 năm hay <strong>10</strong>,200 năm<br />
<br />
3.<strong>10</strong><br />
2,<strong>30</strong>3lg<br />
6,5.<strong>10</strong><br />
3<br />
12<br />
0,00347t<br />
0,25đ<br />
0,25đ
2.BBr3 + PBr3 +3H2 → BP + 6HBr<br />
Từ thí nghiệm 1,2,3 suy ra bậc riêng phần <strong>của</strong> BBr3 là 1<br />
Từ thí nghiệm 4,5,6 suy ra bậc riêng phần <strong>của</strong> PBr3 là 1<br />
Từ thí nghiệm 1,6 suy ra bậc riêng phần <strong>của</strong> H2 là 0<br />
Do đó:<br />
Biểu thức tốc độ phản ứng : v = k[BBr3][PBr3]<br />
Bậc <strong>của</strong> phản ứng là 2<br />
1) k800 = 4,60.<strong>10</strong> -8 /2,25.<strong>10</strong> -8 .9,00.<strong>10</strong> -6 = 2272L 2 .s -1 .mol -1<br />
k880 = 19,60.<strong>10</strong> -8 /2,25.<strong>10</strong> -8 .9,00.<strong>10</strong> -6 = 9679L 2 .s -1 .mol -1<br />
2) Phương trình Arrhenius <strong>có</strong> dạng: lgk = lgA – Ea/2,3RT<br />
Ta <strong>có</strong> :<br />
lgk1 = lgA – Ea/2,3RT1 (1)<br />
lgk2 = lgA – Ea/2,3RT2 (2)<br />
Trừ (1) cho (2) ta được :<br />
lg k<br />
E<br />
1<br />
<br />
<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
1<br />
<br />
<br />
a<br />
1<br />
lg k<br />
2<br />
<br />
E 2,3R<br />
lg<br />
2,3R<br />
<br />
a<br />
T1<br />
T <br />
2<br />
T1<br />
T <br />
2<br />
Thay số vào ta tính được E a = 186kJ.mol -1 .<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
k<br />
k<br />
1<br />
2<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Tổ trưởng <strong>chuyên</strong> <strong>môn</strong><br />
Người làm <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thị Huệ<br />
Nguyễn Thị Thu Hà
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT<br />
TỈNH QUẢNG NGÃI<br />
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA – KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
Câu<br />
1<br />
1.1. Đặt công thức phân tử chất A: XaYb<br />
Ta <strong>có</strong>: a.PX + b.PY = 18<br />
a + b = 4<br />
Y <strong>có</strong> 4 electron ở phân <strong>lớp</strong> p nên:<br />
- Trường hợp 1: Y thuộc chu kì 2 Y: 1s 2 2s 2 2p 4 Y là oxi (PY = 8) <br />
0,5<br />
b 2<br />
b =1 b = 2<br />
a = 3 a = 2<br />
PX = 3,33<br />
(loại)<br />
PX = 1<br />
(Hiđro)<br />
Khi đó nghiệm phù hợp: a = b = 2, PX = 1 (Hiđro)<br />
- Trường hợp 2: Y thuộc chu kì 3 Y: 1s 2 2s 2 2p 4 3s 2 3p 4 Y là lưu<br />
huỳnh (PY = 16) b = 1<br />
a = 3 PX = 0,67 (loại)<br />
Vậy A là H 2 O 2 .<br />
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O<br />
n<br />
H2O<br />
= n<br />
2 O<br />
= 0,1 mol<br />
2<br />
0,1. 0,082. <strong>30</strong>0<br />
V<br />
O 2<br />
= 4,92 lít<br />
0,5<br />
1.2. Cấu hình electron nguyên tử Si ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích:<br />
Si [Ne]3s 2 3p 2<br />
0,5<br />
0,5<br />
Si * [Ne]3s 1 3p 3 3s 3p 3d<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử F:<br />
F: [He]2s 2 2p 5 F ‒ : [He]2s 2 2p 6<br />
Khi hình thành phân tử SiF4 thì nguyên tử Si ở trạng thái kích thích (Si * )<br />
sẽ <strong>có</strong> 4 AO chứa electron độc thân sẽ xen phủ với 4 AO 2p chứa electron độc<br />
thân <strong>của</strong> 4 nguyên tử F tạo thành 4 liên kết σSi–F trong phân tử SiF4.<br />
2<br />
Để tạo thành ion SiF 6<br />
thì mỗi phân tử SiF4 liên kết với 2 anion F ‒ theo<br />
<strong>các</strong>h sau: mỗi ion F ‒ cho nguyên tử Si một cặp electron, cặp electron sẽ đi vào<br />
<strong>các</strong> AO 3d còn trống.<br />
Tương tự Si, nguyên tử C ở trạng thái kích thích cũng <strong>có</strong> 4 electron độc<br />
thân:<br />
0,5<br />
1
Câu<br />
2<br />
a)<br />
C [He]2s 2 2p 2<br />
C * [He]2s 1 2p 3<br />
Phân tử CF4 tồn tại tương tự SiF4.<br />
Tuy nhiên không tồn tại<br />
<strong>các</strong> AO d trống.<br />
Ô mạng cơ sở:<br />
CF vì nguyên tử cacbon ở chu kì 2, không <strong>có</strong><br />
2<br />
6<br />
0,5<br />
b)<br />
Trong một ô mạng:<br />
- Số ion R n+ 1 1<br />
: 8 6 4<br />
8 2<br />
- Số ion F ‒ : 81<br />
8<br />
Để đảm bảo về mặt trung hòa điện tích thì: 4×n = 8×1 n = 2<br />
ion kim loại là R 2+<br />
Vậy trong 1 ô mạng cơ sở <strong>có</strong> 4 phân tử oxit <strong>có</strong> dạng RF2.<br />
0,5<br />
c)<br />
Khối lượng riêng florua tính theo công thức:<br />
MRF 4<br />
2<br />
6,023.<strong>10</strong><br />
23<br />
D =<br />
3<br />
a<br />
3 23 7 23<br />
D×a 6,023.<strong>10</strong> 4,89 (0,620.<strong>10</strong> ) 6,023.<strong>10</strong><br />
MRF<br />
175,48<br />
2<br />
4 4<br />
MR<br />
175,48 19 2 137,48 (g/mol)<br />
Vậy kim loại R là bari.<br />
Muối florua là BaF2.<br />
1,0<br />
Câu<br />
3<br />
3.1. Phương trình phóng xạ:<br />
32 32 0<br />
P S + β ( e)<br />
15 16 1<br />
33 33 0<br />
15P <br />
16S + β (<br />
1e)<br />
Đơn vị khối lượng nguyên tử: 1 amu = 1 gam/mol<br />
* Phân rã <strong>của</strong> 32 P:<br />
3<br />
2<br />
<strong>10</strong> kg<br />
ΔE<br />
1= Δm . C = (31,97390 ‒ 31,97207).( ) (3,0.<strong>10</strong> 8 m.s ‒1 ) 2<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong><br />
= 2,734517 .<strong>10</strong> ‒13 J = 1,707.<strong>10</strong> 6 eV = 1,707 MeV.<br />
* Phân rã <strong>của</strong> 33 P:<br />
0,25<br />
0,5<br />
2
2<br />
ΔE<br />
2= Δm . C = (32,97172 ‒ 32,97145).(<br />
3<br />
<strong>10</strong> kg<br />
) (3,0.<strong>10</strong> 8 m.s ‒1 ) 2<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong><br />
= 4,034534 .<strong>10</strong> ‒14 J = 251843,6 eV = 0,2518 MeV.<br />
3.2. a) Năng lượng photon:<br />
34 8<br />
hC 6,626.<strong>10</strong> .3.<strong>10</strong><br />
15<br />
E 1,691.<strong>10</strong> J 0,0<strong>10</strong>56 MeV<br />
9<br />
0,<strong>11</strong>75.<strong>10</strong><br />
b) Hoạt độ phóng xạ: A = 0,1 Ci = 0,1. 3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> Bq = 3,7.<strong>10</strong> 9 Bq<br />
9<br />
ln2 A.t1/2<br />
3,7.<strong>10</strong> 14,3 2460<br />
60<br />
Ta <strong>có</strong>: A = k.N = . N N= <br />
t1/2<br />
ln2 ln 2<br />
N = 6,6.<strong>10</strong> 15 (nguyên tử)<br />
15<br />
Khối lượng <strong>của</strong> 32 326,6.<strong>10</strong><br />
7<br />
P:<br />
3,506.<strong>10</strong> gam.<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong><br />
3.3. Hằng số tốc độ phân rã <strong>của</strong><br />
32<br />
ln 2<br />
P: k1<br />
0,0485ngày ‒1<br />
14,3<br />
33<br />
ln 2<br />
P: k2<br />
0,0274 ngày ‒1<br />
25,3<br />
Thời điểm ban đầu (t = 0): A32 + A33 = 9136,2 Ci<br />
0,0485 14,3 0,0274<br />
14,3<br />
Sau 14,3 ngày: A<br />
32. e A 33. e 4569,7<br />
Giải hệ, ta <strong>có</strong>: A32= 9127,1 Ci và A33 = 9,1 Ci<br />
Trong mẫu ban đầu:<br />
N32 A32<br />
32× 32×<br />
m 32<br />
P<br />
NA k1<br />
32×A ×k<br />
= = <br />
m N A<br />
33<br />
P 33× 33×<br />
33×A ×k<br />
NA k2<br />
Thay số, ta được:<br />
m 32<br />
P<br />
32 × 9127,1 × 0,0274<br />
549,46<br />
m 33 × 9,1 × 0,0485<br />
<br />
33<br />
P<br />
%m 32 99,82% ; %m 0,18%<br />
P<br />
33 P<br />
32 2<br />
33 33 33 1<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu<br />
4<br />
a) Phản ứng đốt cháy glucozơ: C6H12O6 (r) + 6O2 (k) 6CO2 (k) + 6H2O (l)<br />
o<br />
H 298 phản ứng = 6. (‒393,51) + 6. (‒ 285,84) ‒ (‒ 1274,45)<br />
= ‒ 2801,65 kJ.mol ‒1<br />
0,5<br />
o<br />
S 298 phản ứng = 6. (213,64) + 6. (69,94) ‒ (212,13) ‒ 6. (205,03)<br />
0,5<br />
= 259,17 J.K ‒1 .mol ‒1<br />
o<br />
o<br />
o<br />
G 298 phản ứng = H 298<br />
‒ 298. S 298<br />
= ‒ 2801,65 ‒ 298. (259,17. <strong>10</strong> ‒3 )<br />
= ‒ 2878,88 kJ.mol ‒1 0,5<br />
3
) Theo <strong>đề</strong>, ΔH và S <strong>của</strong> chất thay đổi không đ<strong>án</strong>g kể theo nhiệt độ nên:<br />
o<br />
o<br />
o<br />
G 3<strong>10</strong> phản ứng = H 298<br />
‒ 3<strong>10</strong>. S 298<br />
= ‒ 2801,65 ‒ 3<strong>10</strong>. (259,17. <strong>10</strong> ‒3 )<br />
= ‒ 2881,99 kJ.mol ‒1<br />
o<br />
o<br />
Vì G 3<strong>10</strong> phản ứng < G 298 phản ứng (âm hơn), nên sự chuyển <strong>hóa</strong> đường trong cơ<br />
thể ở 37 o C diễn ra thuận lợi hơn ở 25 o C.<br />
0,5<br />
Câu<br />
5<br />
a)<br />
1 3<br />
N<br />
2<br />
+ H2 NH3<br />
2 2<br />
PNH3<br />
Hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp được xác đinh theo biểu thức: K = P . P<br />
p 1/2 3/2<br />
N2 H2<br />
* Tại 350 o C: Ptổng = <strong>10</strong> atm<br />
Theo <strong>đề</strong>, tại cân <strong>bằng</strong> lượng NH3 chiếm 7,35% nên PNH<br />
0,735 atm<br />
3<br />
P P 9,265<br />
atm<br />
→<br />
N2 H2<br />
Mặt khác lượng N2 và H2 ban đầu lấy theo tỉ lệ 1: 3 nên<br />
N2<br />
P 6,949 atm<br />
H 2<br />
Do đó:<br />
0,735<br />
p1-1 1/2 3/2<br />
K = 2,64.<strong>10</strong><br />
(2,316) . (6,949)<br />
2<br />
P = 2,316 atm và<br />
0,25<br />
* Tại 350 o C: Ptổng = 50 atm<br />
Tại cân <strong>bằng</strong> lượng NH3 chiếm 25,<strong>11</strong>% nên PNH<br />
12,555 atm<br />
3<br />
P P 37,445 atm<br />
→ N2 H2<br />
P<br />
N 2<br />
= 9,361 atm và PH<br />
28,084 atm<br />
2<br />
12,555<br />
Do đó: K<br />
p1-2<br />
= 2,76.<strong>10</strong><br />
1/2 3/2<br />
(9,361) . (28,084)<br />
2<br />
0,25<br />
* Tại 450 o C: Ptổng = <strong>10</strong> atm<br />
PNH 3<br />
0,204 atm ; P<br />
N<br />
= 2,449 atm và P<br />
2<br />
H<br />
7,347 atm<br />
2<br />
0,204<br />
3<br />
Do đó: K<br />
p2-1<br />
= 6,55.<strong>10</strong><br />
1/2 3/2<br />
(2,449) . (7,347)<br />
0,25<br />
* Tại 450 o C: Ptổng = 50 atm<br />
PNH 3<br />
4,585 atm ; P<br />
N<br />
= <strong>11</strong>,354 atm và P<br />
2<br />
H<br />
34,061 atm<br />
2<br />
4,585<br />
3<br />
Do đó: K<br />
p2-2<br />
= 6,84.<strong>10</strong><br />
1/2 3/2<br />
(<strong>11</strong>,354) . (34,061)<br />
0,25<br />
b) Tại áp suất tổng Ptổng = <strong>10</strong> atm:<br />
o<br />
Kp2-1<br />
ΔH 1 1<br />
ln ( )<br />
K R T T<br />
p1-1 1 2<br />
4
Thay số:<br />
3 o<br />
6,55.<strong>10</strong> ΔH 1 1<br />
2<br />
2,64.<strong>10</strong> 8,314 623 723<br />
ln ( ) ΔH o = ‒52,199 J.mol ‒1<br />
<br />
0,5<br />
Tại áp suất tổng Ptổng = 50 atm:<br />
o<br />
Kp2-2<br />
ΔH 1 1<br />
ln ( )<br />
K R T T<br />
p1-2 1 2<br />
3 o<br />
6,84.<strong>10</strong> ΔH 1 1<br />
2<br />
2,76.<strong>10</strong> 8,314 623 723<br />
ln ( ) ΔH o = ‒51,613 J.mol ‒1<br />
<br />
0,5<br />
Câu<br />
6<br />
25,00<br />
Vừa mới trộn: CH3PO<br />
0,080 0,050 M<br />
4<br />
40,00<br />
15,00<br />
C<br />
Ag NO 3<br />
0,040 0,015 M<br />
40,00<br />
Trong dung dịch <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
(1) H3PO4 € H + + H2P O 4<br />
Ka1 = <strong>10</strong> ‒2,23<br />
(2) H2P O 4<br />
€ H + + HP O 2 4<br />
Ka2 = <strong>10</strong> ‒7,21<br />
(3) HP O 2 4<br />
€ H + + P O 3 4<br />
Ka3 = <strong>10</strong> ‒12,32<br />
(4) H2O € H + + OH ‒ Kw = <strong>10</strong> ‒14,00<br />
Do Ka1 >> Ka2 >> Ka3 > Kw, chỉ xét cân <strong>bằng</strong> (1)<br />
H3PO4 € H + + H2P O 4<br />
Ka1 = <strong>10</strong> ‒2,23<br />
C 0,050<br />
[ ] 0,050 –x x x<br />
<br />
H<br />
H PO <br />
Ka<br />
1<br />
<br />
<br />
<strong>10</strong> 5,89.<strong>10</strong><br />
H PO 0,050 x<br />
<br />
<br />
2<br />
2 4 x<br />
2,23 3<br />
3 4<br />
<br />
x 2 + 5,89.<strong>10</strong> -3 x – 2,94.<strong>10</strong> -4 = 0<br />
x = [H + ] = [H2P O 4<br />
] = 1,45.<strong>10</strong> -2 mol.L -1<br />
[H3P O 4<br />
] = 0,0500 – 0,0145 = 0,0355 mol.L -1<br />
Tổ hợp 3 cân <strong>bằng</strong> (1), (2), (3) ta <strong>có</strong>:<br />
H3PO4 € 3H + + P O 3 4<br />
K = Ka1.Ka2.Ka3 = <strong>10</strong> ‒21,76 = 1,74.<strong>10</strong> ‒22<br />
3<br />
<br />
H PO <br />
0,0355<br />
K <br />
<br />
<br />
PO <br />
1,74.<strong>10</strong> 2,03.<strong>10</strong><br />
Vì <br />
3<br />
4 3 22 18<br />
4 3<br />
H3PO4 0,0145<br />
<br />
3<br />
3 3<br />
18 24<br />
4 sp<br />
<br />
Ag <br />
<br />
<br />
PO <br />
0,015 .2,03.<strong>10</strong> 6.85.<strong>10</strong> K<br />
Không tạo kết tủa Ag3PO4<br />
Ag3PO4 € 3Ag + + PO Ksp= <strong>10</strong> ‒19,9<br />
3<br />
4<br />
1,0<br />
1,0<br />
5
3<br />
Vậy PO <br />
4<br />
tự do [H + ] không thay đổi so với tính to<strong>án</strong> ở trên<br />
[H + ] = 0,0145 mol.L -1<br />
pH = ‒ log [H + ] = ‒ log 1,45.<strong>10</strong> ‒2 = 1,84<br />
Câu<br />
7<br />
7.1. Khi nhúng thanh bạc vào dung dịch HI 1,0M, <strong>có</strong> thể xảy ra phản ứng:<br />
2Ag + 2HI € 2AgI + H2<br />
Ta xét <strong>các</strong> thế điện cực sau:<br />
K<br />
o<br />
o<br />
s,<br />
AgI<br />
E E 0,059lg[Ag] E 0,059lg<br />
AgI / Ag Ag / Ag Ag / Ag [I<br />
]<br />
Vì<br />
E<br />
o<br />
<br />
<br />
2 H / H2 2 H / H2<br />
E2 H > E<br />
/ H AgI / Ag<br />
2<br />
H2<br />
17<br />
8.<strong>10</strong><br />
0,8 0,059.lg 0,15<br />
V<br />
1,0<br />
2 2<br />
0,059 [H ] 0,059 1,0<br />
E lg 0,00 lg 0,0 V<br />
2 P<br />
2 1<br />
nên phản ứng xảy ra theo chiều thuận, chứng tỏ bạc thể<br />
phản ứng với dung dịch HI giải phóng khí hiđro.<br />
0,75<br />
7.2. a) Để <strong>có</strong> kết tủa Ni ở catot thì thế catot: E<br />
c< E 2+ (Ni 2+ + 2e → Ni)<br />
Ni /Ni<br />
Với:<br />
0 0,059 2<br />
0,059<br />
E 2+ E 2+ .lg[Ni ] = 0,23 + .lg 0,<strong>10</strong> 0,2595 V<br />
Ni /Ni Ni /Ni<br />
2 2<br />
0,25<br />
b) * Ở catot <strong>có</strong> <strong>các</strong> quá trình:<br />
Ni 2+ + 2e → Ni (1) <strong>có</strong> E = 2+ 0,2595 V<br />
Ni /Ni<br />
2 H + + 2e → H2 (2)<br />
0 0,059 + 2 0,059 2 2<br />
E + E + .lg[H ] = 0,00 + .lg(<strong>10</strong> ) 0,<strong>11</strong>8 V<br />
2H /H2 2H /H2<br />
2 2<br />
E = 0,2595 V < E + 0,<strong>11</strong>8 V nên khi bắt đầu điện phân, ở catot<br />
Vì 2+<br />
Ni<br />
/Ni<br />
2H /H 2<br />
xảy ra quá trình (2) trước.<br />
* Ở anot:<br />
2H2O → O2 + 4H + + 4e<br />
0 0,059 + 4 0,059 2 4<br />
E<br />
O 2 /H2O =E<br />
O 2 /H2O .lg([H ] .P<br />
O<br />
) = 1,23 + .lg(<strong>10</strong> ) 1,<strong>11</strong>2 V<br />
2<br />
4 4<br />
Điện áp tối <strong>thi</strong>ểu cần p<strong>hải</strong> đặt vào để quá trình điện phân bắt đầu xảy ra là:<br />
V = Ea ‒ Ec + I.R = ( EO 2 /H2O<br />
ηO<br />
) ‒ ( E +<br />
2 2H /H 2<br />
) + I.R<br />
= (1,<strong>11</strong>2 + 0,80) ‒ (‒0,<strong>11</strong>8) + 1,<strong>10</strong>. 3,15 = 5,495 V<br />
0,5<br />
c) Để [Ni 2+ ] = 1,0.<strong>10</strong> ‒4 M thì lúc đó thế catot:<br />
0,059 4<br />
Ec = E 2+ 0,23 + .lg<strong>10</strong> 0,348 V<br />
Ni /Ni<br />
2<br />
0,5<br />
6
Câu<br />
8<br />
Câu<br />
9<br />
Khi đó, điện áp cần p<strong>hải</strong> tác dụng là<br />
V = Ea ‒ Ec + IR = (1,<strong>11</strong>2 + 0,80) ‒ (‒0,348) + 1,<strong>10</strong>. 3,15 = 5,725 V<br />
8.1. Ptpư: (mỗi phản ứng 0,25đ)<br />
a) O3 + 2I ‒ + H2O O2 + I2 + 2OH ‒<br />
b) CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO<br />
c) 3Cl2 + 2FeI2 2FeCl3 + 2I2<br />
5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + <strong>10</strong>HCl<br />
d) 2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + OF2 + H2O<br />
8.2. Phản ứng hấp thu định lượng CO:<br />
a) Ptpư:<br />
I2O5 + 5CO → I2 + 5CO2<br />
Phản ứng chuẩn độ:<br />
I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI<br />
Tính to<strong>án</strong> hàm lượng CO:<br />
5 5<br />
n<br />
CO<br />
= 5n<br />
I<br />
= n<br />
2 Na2S2O<br />
0,<strong>10</strong>00,016 0,004 mol<br />
3<br />
2 2<br />
0,004<br />
%VCO<br />
<strong>10</strong>0 29,87%<br />
0,3<br />
22,4<br />
4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 (1)<br />
4FeS2 + <strong>11</strong>O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (2)<br />
+ Khí B gồm: CO2, SO2, O2, N2; chất rắn C gồm: Fe2O3, FeCO3, FeS2.<br />
+Rắn C phản ứng với dung dịch H2SO4 loãng:<br />
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O (3)<br />
FeCO3 + H2SO4 → FeSO4 + H2O + CO2 (4)<br />
FeS2 + H2SO4 → FeSO4 + S↓ + H2S (5)<br />
+ Khí D gồm: CO2 và H2S;<br />
Các chất còn lại gồm:FeSO4, Fe2(SO4)3, H2SO4 dư và S, khi tác dụng với<br />
KOH dư:<br />
2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O (6)<br />
2KOH + FeSO4 → Fe(OH)2↓ + K2SO4 (7)<br />
6KOH + Fe2(SO4)3 → 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4 (8)<br />
+ Kết tủa E gồm Fe(OH)2, Fe(OH)3 và S, khi để ra không khí thì chỉ <strong>có</strong> phản<br />
ứng:<br />
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (9)<br />
Vậy F gồm Fe(OH) 3 và S<br />
b) Nhận xét: So s<strong>án</strong>h hệ số <strong>các</strong> chất khí trong (1) và (2) ta thấy: áp suất khí sau<br />
phản ứng tăng lên chứng tỏ lượng FeCO3 <strong>có</strong> trong hỗn hợp A nhiều hơn FeS2.<br />
Gọi a là số mol <strong>của</strong> FeS2 số mol <strong>của</strong> FeCO3 là 1,5a, ta <strong>có</strong>:<br />
<strong>11</strong>6.1,5a + 120a = 88,2 a = 0,3.<br />
+ Vậy trong A gồm : FeS2 (0,3 mol), FeCO3 (0,45 mol).<br />
1,0<br />
1,0<br />
0,5<br />
1,0<br />
7
0, 45 <strong>11</strong><br />
+ Nếu A cháy hoàn toàn thì cần lượng O2 là : 0,3. 0,9375<br />
mol<br />
4 4<br />
Lượng không khí ban đầu trong bình <strong>có</strong> :<br />
1<strong>10</strong><br />
Số mol O2: 0,9375 1,03125<br />
mol<br />
<strong>10</strong>0<br />
Số mol N2: 41,03125 4,125<br />
mol<br />
Số mol không khí : 51,03125 5,15625 mol<br />
- Vì hai muối trong A <strong>có</strong> khả năng như nhau trong <strong>các</strong> phản ứng nên gọi x là số<br />
mol FeS2 tham gia phản ứng (1) thì số mol FeCO3 tham gia phản ứng (2) là<br />
1,5x.<br />
+ Theo (1), (2) thì độ tăng số mol khí sau phản ứng:<br />
1,5 x x (4 1) .(8 <strong>11</strong>) 0,375 x<br />
4 4<br />
+ Vì áp suất sau phản ứng tăng 1,45% so với áp suất trước khi nung, ta<br />
<strong>có</strong> :<br />
0,375x 1, 455 x = 0,2<br />
5,15625 <strong>10</strong>0<br />
- Theo <strong>các</strong> phản ứng (1), ...(9) ta <strong>có</strong> chất rắn F gồm : Fe(OH)3 (0,75 mol) và S<br />
(0,1 mol).<br />
Vậy trong F <strong>có</strong> %m-Fe(OH) 3 = 96,17% ;<br />
%m-S = 3,83%<br />
Câu<br />
<strong>10</strong><br />
c) Hỗn hợp khí B gồm: N2 (4,125 mol), O2 (0,40625 mol), CO2 (0,3 mol), SO2<br />
(0,4 mol) MB = 32.<br />
Hỗn hợp khí D gồm: CO2 (0,15 mol), H2S (0,1 mol) MD = 40.<br />
Vậy d D/B = 1,25<br />
<strong>10</strong>.1. Phương trình động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng thuận nghịch bậc 1:<br />
k1<br />
A B<br />
t=0: a 0<br />
t: a – x x<br />
t cân <strong>bằng</strong>: a – x cb x cb<br />
Biểu thức:<br />
1 xcb<br />
k<br />
1+ k<br />
2= .ln<br />
t xcb<br />
x<br />
Tại thời điểm cân <strong>bằng</strong> (∞): x cb = 70%<br />
Tại t = 45 giây:<br />
Tại t = 90 giây:<br />
Tại t = 270 giây:<br />
k<br />
x = <strong>10</strong>,8% <br />
x = 18,9% <br />
x = 41,8% <br />
2<br />
k<br />
1<br />
K<br />
cb<br />
= =<br />
k<br />
2<br />
[B]<br />
[A]<br />
1 70<br />
3<br />
k<br />
tong 1<br />
.ln 3,72.<strong>10</strong><br />
45 70 <strong>10</strong>,8<br />
1 70<br />
3<br />
k<br />
tong 2<br />
.ln 3,50.<strong>10</strong><br />
90 70 18,9<br />
1 70<br />
k<br />
tong 3<br />
.ln 3,37.<strong>10</strong><br />
270 70 41,8<br />
3<br />
0,5<br />
1,0<br />
8
Lấy trung bình:<br />
k<br />
tong 1+ k<br />
tong 2<br />
+ k<br />
tong 3 3<br />
k<br />
1<br />
+ k2<br />
3,53.<strong>10</strong><br />
3<br />
k1<br />
[B]<br />
cb<br />
70<br />
Mặt khác, hằng số cân <strong>bằng</strong> phản ứng: K<br />
cb<br />
= = 2,333<br />
k<br />
2<br />
[A]<br />
cb<br />
<strong>30</strong><br />
Do đó: k 1 = 2,47. <strong>10</strong> ‒3 s ‒1<br />
k 2 = 1,06. <strong>10</strong> ‒3 s ‒1<br />
<strong>10</strong>.2. Theo <strong>đề</strong>: v = k. [A].[B] nên phản ứng bậc 2.<br />
a) CA = CB = a = 1,0 0,5<br />
2 M<br />
Nồng độ đầu 2 chất phản ứng <strong>bằng</strong> nhau nên phương trình động <strong>học</strong>:<br />
1 1 1<br />
k = ( )<br />
t a x a<br />
1 1 1<br />
Tại T1 = <strong>30</strong>0K: k<br />
1<br />
= ( ) 0,7544<br />
(mol ‒1 .lít.giờ ‒1 )<br />
2 0,5 0,215 0,5<br />
1 1 1<br />
Tại T1 = 370K: k<br />
2<br />
= ( ) 1,5037<br />
(mol ‒1 .lít.giờ ‒1 )<br />
1,33 0,5 0,25 0,5<br />
k2<br />
1 1<br />
Phương trình Arrhenius: ln E a ( )<br />
k1 R T1 T2<br />
1,5037 E 1 1<br />
ln a<br />
( )<br />
0,7544 8,314 <strong>30</strong>0 370<br />
E a = 9093,55 (J/mol)<br />
b) Ở <strong>30</strong>0K, k = 0,7544 mol ‒1 .lít.giờ ‒1<br />
CA = a = 1. 1,0 0, 25<br />
4 M; CB = b = 3. 1,0 0,75<br />
4 M,<br />
theo <strong>đề</strong>: x = 90%. a = 0,225 M<br />
Do nồng độ đầu hai chất khác nhau nên phương trình động <strong>học</strong>:<br />
1 a.(b x)<br />
t .ln<br />
k(b a) b.(a x)<br />
1 0,25 (0,75 0,225)<br />
=<br />
.ln 5,16 (giờ)<br />
0,7544 (0,75 0,25) 0,75 (0,25 0,225)<br />
0,5<br />
0,5<br />
-----------HẾT -----------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Lê Thị Quỳnh Nhi<br />
Điện thoại: 01674715808<br />
9
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TT HUẾ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN QUỐC HỌC<br />
ĐÁP ÁN GIỚI THIỆU<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM, THANG ĐIỂM<br />
STT Đáp <strong>án</strong> Th/điểm<br />
Câu 1<br />
(2,0đ)<br />
1. a. Phân <strong>lớp</strong> g <strong>có</strong> l = 4<br />
=> ml <strong>có</strong> thể nhận <strong>các</strong> giá trị -4, -3, -2, -1 , 0, 1, 2, 3, 4.<br />
Vì ml <strong>có</strong> 9 giá trị nên phân <strong>lớp</strong> g <strong>có</strong> 9 obitan.<br />
0,25<br />
Phân <strong>lớp</strong> h <strong>có</strong> l = 5<br />
=> ml <strong>có</strong> thể nhận <strong>các</strong> giá trị -5, -4, -3, -2, -1 , 0, 1, 2, 3, 4, 5.<br />
Vì ml <strong>có</strong> <strong>11</strong> giá trị nên phân <strong>lớp</strong> h <strong>có</strong> <strong>11</strong> obitan.<br />
0,25<br />
1.b. Cấu hình <strong>10</strong>s 2 6h 1 7g o 8f o 9d o <strong>10</strong>p o .<br />
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong><br />
Số e 2 8 18 32 50 51 32 18 8 2<br />
Z= Số e=221<br />
2.a. 55 134 Cs → 56 134 Ba + e (1)<br />
55 137 Cs → 56 137 Ba + e (2)<br />
Năng lượng thoát ra trong phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 55 134 Cs:<br />
∆E = ∆m.c 2 = (133,906700 - 133,904490)(<strong>10</strong> -3 /6,02.<strong>10</strong> 23 )(2,997925.<strong>10</strong> 8 ) 2 (J)<br />
= 3,28.<strong>10</strong> -13 J = 3,28.<strong>10</strong> -13 /1,60219.<strong>10</strong> -19 = 2,05.<strong>10</strong> 6 eV 0,25<br />
2.b.<br />
Gọi A1 là hoạt độ phóng xạ, t1/2 1 là thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 55 134 Cs<br />
Gọi A2 là hoạt độ phóng xạ, t1/2 2 là thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 55 137 Cs<br />
6 23<br />
0 137<br />
0,693 14,8.<strong>10</strong> x6,02.<strong>10</strong><br />
A<br />
2<br />
137 .N( Cs) 1,28.mCi<br />
Cs<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>30</strong>,17x365x24x3600 137x3,7.<strong>10</strong><br />
A 0 1 = Atổng - A 0 2 = 1,92 mCi – 1,28 mCi = 0,64 mCi<br />
Sau thời gian t:<br />
t<br />
1<br />
2<br />
1<br />
t1/ 2 1<br />
1/ 2<br />
<br />
t<br />
Atổng = A1 + A2 = A 0 2<br />
1<br />
+ A 0 2<br />
2<br />
<br />
Vì: A2 ≤ Atổng. = 0,08 mCi. (1)<br />
t<br />
2<br />
1<br />
t 1/ 2<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
→ A2/ A 0 2 = 2<br />
≤ 0,08/1,28 = 2<br />
(2)<br />
→ t/ t1/2 2 ≥ 4 → t ≥ 4t1/2 2 = 120,68 năm = 58,53 t1/2 1 (3)<br />
Sau 58,53 t1/2 1 , hoạt độ phóng xạ <strong>của</strong> 55 134 Cs chỉ còn:<br />
58,53<br />
58,53<br />
t<br />
1<br />
1<br />
<br />
<br />
A1 = A 0 2<br />
<br />
1 = 640. 2<br />
= 1,54.<strong>10</strong> -15 µCi<br />
= 1,54.<strong>10</strong> -15 x3,7.<strong>10</strong> 4 Bq = 5,7.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> Bq
Atổng = A2 và t = 120,68 năm<br />
55 134 Cs thực tế đã phân rã hết, m(55 134 Cs) ≈ 0 và tỉ số<br />
m( 55<br />
134<br />
Cs)/ m( 55<br />
137<br />
Cs) ≈ 0.<br />
Câu 2<br />
(2,0đ)<br />
1.a. Viết công thức Lewis cho Ba anion CNO - , CON - và NCO -<br />
1.b.<br />
2.a.<br />
2.b.<br />
2.c.<br />
3.<br />
C N O - C O N - N C O - 0,25<br />
+ Điện tích hình thức <strong>của</strong> mỗi nguyên tử.<br />
C N O - C O N - N C O -<br />
-1 +1 -1 -1 +2 -2 0 0 -1<br />
+ Ion NCO - bền nhất vì điện tích hình thức nhỏ nhất. Ion CON - kém bền nhất vì<br />
điện tích hình thức lớn nhất.<br />
SiO2 <strong>có</strong> cấu trúc mạng tinh thể nguyên tử, mỗi nguyên tử Si liên kết CHT với 4<br />
nguyên tử Oxi, tạo nên hình tứ diện tinh thể Si bền <strong>có</strong> t 0 nc cao.<br />
CO2 (r) <strong>có</strong> cấu trúc mạng tinh thể phân tử, tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử CO2 là<br />
lựcVanđervan, mặc khác phân tử CO2 phân tử không phân cực, nên tương tác này<br />
rất yếu → tinh thể CO2 không bền <strong>có</strong> t 0 nc rất thấp<br />
H2O (r) <strong>có</strong> cấu trúc mạng tinh thể phân tử, tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử H2O là<br />
lựcVanđervan, mặc khác phân tử H2O phân tử phân cực và giữa <strong>các</strong> phân tử H2O<br />
<strong>có</strong> liên kết H, nên tương tác này lớn hơn tương tác trong tinh thể CO 2 → t 0 nc nước<br />
đá lớn hơn t 0 nc nước đá khô.<br />
So s<strong>án</strong>h và giải thích momen lưỡng cực:<br />
O uur S lai <strong>hóa</strong> sp 2 uur S lai <strong>hóa</strong> sp 2 S lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
<br />
uur uur<br />
uur uur uur<br />
S<br />
1<br />
<br />
1 = <br />
1<br />
2<br />
<br />
S 2 > <br />
<br />
1<br />
1<br />
S Cl<br />
O<br />
<br />
uuur uuur uur uur<br />
O uur O O O Cl O Cl<br />
pt = 0 uur pt ≠ 0 uur 2( SOCl2) 2( SO2<br />
)<br />
2<br />
2<br />
2<br />
uuur uuur<br />
pt<br />
( SOCl2) pt<br />
( SO2)<br />
ur ur ur<br />
SOCl > <br />
2 SO > <br />
2 SO 3<br />
Câu 3<br />
(2,0đ)<br />
1. Nhiệt tạo thành chuẩn <strong>của</strong> As2O3 được tính từ phản ứng:<br />
2As(r) + 3/2O2(k) = As2O3(r) (*)<br />
Phản ứng (*) này được tổ hợp từ <strong>các</strong> phản ứng đã cho như sau:<br />
2H3AsO3 (aq) = As2O3(r) +<br />
3H2O (l)<br />
2x │AsCl3(r) + 3H2O(l) = H3AsO3 (aq) + 3HCl(aq) (2)<br />
2 x│As(r) + 3/2Cl2(k) = AsCl3(r) (3)<br />
6 x│HCl(aq) = HCl(k) + aq (4)<br />
6 x │ HCl(k) = 1/2H2(k) + 1/2Cl2(k) (5)<br />
3 x │H2(k) + 1/2O2(k) = H2O(l) (6)<br />
Do đó:<br />
=<br />
0<br />
H As O<br />
2 3<br />
0<br />
H 1<br />
+<br />
0<br />
H 2<br />
+<br />
0<br />
H 3<br />
+<br />
0<br />
H 4<br />
+<br />
0<br />
H 5<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
H 3<br />
0<br />
H 4<br />
0<br />
H 5<br />
0<br />
H 6<br />
0<br />
H 1<br />
= - 31,59 kJ/mol<br />
<br />
0<br />
H 2<br />
= 2 x73,55kJ/mol<br />
= 2 x (-298,70) kJ/mol<br />
= 6 x 72,43kJ/mol<br />
= 6 x 93,05kJ/mol<br />
= 3 x (-285,77)kJ/mol<br />
+ = -346,32 kJ/mol<br />
0<br />
H 6<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0.75<br />
1,0<br />
2
2. Nếu O3 <strong>có</strong> cấu tạo vòng 3 cạnh, khép kín thì khi nguyên tử <strong>hóa</strong> O3 p<strong>hải</strong> phá vỡ 3<br />
liên kết đơn O-O, lượng nhiệt cần cung cấp là: 3 x 138,07 = 414,21 kJ/mol<br />
Nếu O3 <strong>có</strong> cấu tạo góc thì khi nguyên tử <strong>hóa</strong> O3 p<strong>hải</strong> phá vỡ 1 liên kết đơn và 1 liên<br />
kết đôi, lượng nhiệt cần cung cấp là: 493,71 + 138,07 = 632,78 kJ/mol<br />
Trong khi đó nếu tính theo <strong>các</strong> giá trị đã cho ở <strong>đề</strong> bài, ta <strong>có</strong>:<br />
Quá trình 3O2 = 2O3 <strong>có</strong> ΔH = -812,<strong>11</strong> – (- <strong>10</strong>95,79) = 283,68 kJ/mol<br />
Ta lại <strong>có</strong> sơ đồ:<br />
3O2<br />
3. H pli,O2<br />
6O<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
ΔH 2. H<br />
pli,O 3<br />
Từ đó: 3.<br />
H pli,O2<br />
= ΔH + 2.<br />
2O3<br />
H pli,O3<br />
nên<br />
H pli,O3<br />
= 598,725 kJ/mol<br />
Kết quả này gần với kết quả tính được khi giả sử ozon <strong>có</strong> cấu tạo góc. Do vậy, cấu<br />
tạo góc phù hợp hơn về mặt năng lượng so với cấu tạo vòng.<br />
0,25<br />
Câu 4<br />
(2,0đ)<br />
1.<br />
Do trong môi <strong>trường</strong> đệm [H3O + ] là hằng số nên biểu thức tốc độ phản ứng là:<br />
v = k[NO2NH2] là phản ứng bậc nhất theo thời gian.<br />
0,25<br />
0,25<br />
2. Cơ chế 1: v = k[NO2NH2] không phù hợp<br />
Cơ chế 2: v = k3[NO2NH3 + <br />
[ NO<br />
] mà<br />
2NH 3][<br />
H2O] k<br />
2<br />
<br />
<br />
[ NO NH ][ H O ] k<br />
2 2 3 2<br />
k2<br />
<br />
nên [ NO2NH3 ] [ NO2NH 2][ H3O ] = K[NO<br />
2NH2][ H3O<br />
] do [H2O]:<br />
k [ H O]<br />
2 2<br />
const, thay vào biểu thức cơ chế 2: v = k3K[NO 2NH2][ H3O <br />
]<br />
Cơ chế 3: v = k5[NO2NH - ] mà<br />
k4 [ NO2NH 2][ H2O] , [ NO2NH<br />
2]<br />
[NO2NH ] . K .<br />
<br />
<br />
k [ H O ] [ H O ]<br />
4 3 3<br />
do [H2O] const.<br />
Thay vào biểu thức <strong>của</strong> cơ chế 3:<br />
, [ NO2NH<br />
2] ,, [ NO2NH<br />
2]<br />
v k5K . K<br />
<br />
<br />
[ H3O<br />
] [ H3O<br />
]<br />
thực nghiệm.<br />
Câu 5<br />
(2,0đ)<br />
1. N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3 (k); = - 92 kJ<br />
Ban đầu (mol) 1 3<br />
Cân <strong>bằng</strong> (mol) 1-x 3-3x 2x<br />
n = 1 – x + 3 – 3x + 2x = 4 – 2x (mol)<br />
sau<br />
2x<br />
%VNH 3<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 36% x = 0,529<br />
4 - 2x<br />
1<br />
x 1<br />
0,592<br />
%VN 2<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
=<br />
.<strong>10</strong>0% = 16%<br />
4 - 2x 4 2.0,592<br />
%VH 2<br />
= <strong>10</strong>0 - (36 + 16) = 48%<br />
KP =<br />
P<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
NH<br />
2<br />
3<br />
P<br />
N<br />
2<br />
=<br />
2<br />
0,36 . P<br />
0,16. P.<br />
2<br />
0,48.<br />
P 3<br />
=<br />
3 2<br />
phù hợp với<br />
0,25<br />
0,125<br />
0,5<br />
0,125<br />
0,5<br />
2<br />
0,36<br />
0,16.0,48 . P = 8,14.<strong>10</strong>-5 (atm- -2 ) 0,75<br />
3
2.<br />
3.<br />
2x<br />
%VNH 3<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 50% x = 2/3<br />
4 - 2x<br />
1<br />
x<br />
%VN 2<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 12,5%;<br />
4 - 2x<br />
%VH 2<br />
= 37,5%<br />
KP =<br />
P<br />
KP 2<br />
=<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
NH<br />
2<br />
P<br />
3<br />
P<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
N<br />
2<br />
2<br />
NH<br />
3<br />
P<br />
N<br />
2<br />
0,5<br />
0,125.0,375 . P = 8,14.<strong>10</strong>-5 (atm- -2 ) P = 682,6 (atm) 0,5<br />
=<br />
3 2<br />
2<br />
2<br />
0,5<br />
0,125.0,375 .<strong>30</strong>0<br />
=<br />
3 2<br />
= 4,21.<strong>10</strong> -4<br />
K<br />
P<br />
H<br />
1 1<br />
2<br />
ln =<br />
K<br />
1 1 R K<br />
P2<br />
ln<br />
R<br />
P1<br />
T1<br />
T2<br />
T1 T2<br />
H<br />
K<br />
P1<br />
<br />
1<br />
<br />
T = 1<br />
2<br />
T - R K<br />
P 1 8,314 4,21.<strong>10</strong><br />
2<br />
ln<br />
.ln<br />
3<br />
<br />
1<br />
H<br />
K<br />
P<br />
450<br />
273 92.<strong>10</strong> 8,14.<strong>10</strong><br />
1<br />
=<br />
5<br />
4<br />
T2 = 652,9 K<br />
0,75<br />
Câu 6<br />
(2,0đ)<br />
1. H2S + H2O <br />
H3O+ + HS – 7<br />
A<br />
<strong>10</strong> (1)<br />
HS – + H2O H3O+ + S 2 –<br />
Vì<br />
2H2O<br />
K<br />
1<br />
K<br />
1<br />
K<br />
2<br />
12,92<br />
(2)<br />
A<br />
<strong>10</strong><br />
<br />
H3O+ + OH – KW = <strong>10</strong> – 14 (3)<br />
7<br />
>><br />
A<br />
<strong>10</strong><br />
K<br />
2<br />
12,92<br />
>> KW = <strong>10</strong> – 14 nên cân <strong>bằng</strong> (1) là chủ yếu.<br />
A<br />
<strong>10</strong><br />
H2S + H2O <br />
H3O+ + HS – 7<br />
A<br />
<strong>10</strong> (1)<br />
C 0,0<strong>10</strong><br />
[ ] 0,0<strong>10</strong> – x x x<br />
K<br />
1<br />
0,5<br />
2<br />
x<br />
7<br />
7<br />
2<br />
4,5<br />
<strong>10</strong> . Với x
2 2<br />
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho (4) ta <strong>có</strong>: [H<br />
3O<br />
] [S ] 19,92<br />
<strong>10</strong><br />
[H S]<br />
[H S] 0,0<strong>10</strong><br />
= <strong>10</strong> – 15,92 = 1,2 . <strong>10</strong> – 16 0,5<br />
2<br />
)<br />
2<br />
19,92<br />
2<br />
19,92<br />
[S ] <strong>10</strong> . <strong>10</strong> .<br />
2<br />
3<br />
[H<br />
3O]<br />
(<strong>10</strong><br />
Câu 7<br />
(2,0đ)<br />
1. 3x CuS ƒ Cu 2+ + S 2- Ks<br />
3x S 2- + 2H + ƒ H2S (Ka1.Ka2) -1<br />
2.<br />
3x H2S ƒ S + 2H + + 2e<br />
2x NO3 - + 4H + + 3e ƒ NO + 2H2O<br />
K <br />
2<br />
2.0,14<br />
<strong>10</strong> 0,0592<br />
3.0,96<br />
, 0,0592<br />
K <strong>10</strong><br />
3CuS + 2NO3 - + 8H + ƒ 3Cu 2+ + 2S + 2NO + 4H2O K = <strong>10</strong> 37,27<br />
K rất lớn, phản ứng xảy ra hoàn toàn.<br />
Thành phần giới hạn: NO3 - : 0,75M ; Cu 2+ : 0,375M<br />
Ta <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong>: 3Cu 2+ + 2S + 2NO + 4H2O ƒ 3CuS + 2NO3 - + 8H + K = <strong>10</strong> -37,27<br />
C 0,375 0,75<br />
[ ] 0,375 -3x 0,75 +2x 8x<br />
<br />
[ H ] [ NO ] (8 x) (0,75 2 x)<br />
K <strong>10</strong><br />
[ Cu ] P (0,375 3 x)<br />
8 2 8 2<br />
3<br />
2<br />
3 2 3<br />
NO<br />
<br />
Với 3x
2.<br />
<br />
Ag + + 2NH3 ƒ Ag(NH3)2 + [ Ag( NH<br />
<br />
3) 2]<br />
2 = = <strong>10</strong> 7,24<br />
2<br />
[ Ag ][ NH ]<br />
2<br />
khá lớn, xem phản ứng xảy ra hoàn toàn [Ag(NH3)2 + ] = [Ag + ] = <strong>10</strong> - 4 M<br />
[NH3] = 1 - 2.<strong>10</strong> -4 1M<br />
<br />
0 0,0592<br />
/ / lg[<br />
0,0592 [Ag(NH<br />
E E Ag<br />
Ag Ag Ag Ag<br />
]<br />
3) 2]<br />
= 0,8 + lg<br />
2<br />
1<br />
1 [ NH ]<br />
= 0,8 +<br />
0,0592 <strong>10</strong><br />
lg<br />
1 <strong>10</strong><br />
4<br />
7,24<br />
= 0,1346V<br />
3<br />
2 3<br />
0<br />
Do E E 2<br />
nên: catot điện cực Cu, anot điện cực Ag<br />
Ag / Ag Cu / Cu<br />
Sơ đồ pin: (-) Ag Ag(NH3)2 + <strong>10</strong> -4 M, NH3 1M Cu 2+ <strong>10</strong> -1 M Cu (+)<br />
Epin = E(+) - E(-) = 0,<strong>30</strong>74 - 0,1346 = 0,1728V<br />
Phản ứng trong pin: 2Ag + Cu 2+ + 4NH3 → Cu + 2[Ag(NH3)2] +<br />
3. Cu 2+ + 2OH - → Cu(OH)2↓<br />
[Cu 2+ ] giảm E giảm < E Cu<br />
2 / Cu<br />
Ag / Ag<br />
Epin = E - E<br />
Ag / Ag Cu<br />
2 <br />
/<br />
<br />
Cu<br />
2 / Cu<br />
E = E - Ag / Ag<br />
Epin = 0,5632 - 0,813 = - 0,2498V<br />
Cu<br />
0,5<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,25<br />
Câu 9<br />
(2,0đ)<br />
E = 0,337 +<br />
0,0592 lg[Cu<br />
2<br />
]<br />
= - 0,2498V [Cu 2+ ] = <strong>10</strong> -19,82 M<br />
Cu<br />
2 / Cu<br />
2<br />
Cu 2+ + 2OH - → Cu(OH)2 Ks -1<br />
[Cu 2+ ] pư = 0,1 – <strong>10</strong> -19,82 0,1M ; [OH - ]cb = 1- 0,2 = 0,8M<br />
Ks = [Cu 2+ ][OH - ] 2 = <strong>10</strong> -19,82 (0,8) 2 = <strong>10</strong> -20,01<br />
0,125<br />
1. Cấu trúc mạng Ge: cấu trúc mạng lập phương tâm diện. Ngoài ra <strong>có</strong> thêm <strong>các</strong> 0,25<br />
nguyên tử Ge đi vào một nữa số lỗ tứ diện, vị trí so le với nhau.<br />
Số nguyên tử/ion KL trong một ô mạng = 1 8 .8 + 1 2 .6 + 4 = 8<br />
2. Đường chéo Ô mạng:<br />
0,25<br />
0,5<br />
a<br />
3<br />
a 3 8r r 122,54pm<br />
4 3<br />
8. r<br />
Độ đặc,ρ 3 0.34%<br />
3<br />
a<br />
0.75<br />
0,25<br />
Khối lượng riêng d =<br />
nM 8.72,64<br />
<br />
N . V 6,023.<strong>10</strong> (566.<strong>10</strong> )<br />
A<br />
23 <strong>10</strong> 3<br />
<br />
3<br />
5,32( g / cm )<br />
0,25<br />
Câu <strong>10</strong><br />
(2,0đ)<br />
6
1. Phương trình phản ứng:<br />
S + Mg MgS (1)<br />
MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2)<br />
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3)<br />
MB 0,8966<br />
29 26 B chứa H2S và H2 [Mg <strong>có</strong> dư sau phản ứng (1)]<br />
2,987<br />
<br />
x y <br />
Gọi x và y lần lượt là số mol khí H2S và H2, ta <strong>có</strong><br />
22,4<br />
34x<br />
2y<br />
26<br />
x y<br />
Giải ra ta <strong>có</strong> x = 0,1 ; y = 1 . Từ (1), (2), (3) ta <strong>có</strong>:<br />
<strong>30</strong><br />
0,132<br />
% mS ( ) <strong>10</strong>0%<br />
50%, % m(Mg) 50%<br />
1 <br />
0,1 24 0,132<br />
<strong>30</strong> <br />
H2S + 2<br />
3<br />
O2 <br />
SO2 + H2O<br />
0.25<br />
0.25<br />
0.25<br />
0,1 0,1 0,1<br />
H2 + 2<br />
1<br />
O2 <br />
H2O<br />
1/<strong>30</strong> 1/<strong>30</strong><br />
SO2 + H2O2 H2SO4<br />
0,1 0,147<br />
0 0,047 0,1<br />
<strong>10</strong>0 0,1 64<br />
0,133 18<br />
<strong>10</strong>8,<br />
gam<br />
m(dung dịch) = 8<br />
C%(H2SO4) =<br />
0,1.98<br />
<strong>10</strong>8,8<br />
<strong>10</strong>0%<br />
<br />
0,047.34<br />
9%; C%(H2O2) = <br />
<strong>10</strong>8,8<br />
1,47%<br />
0.25<br />
0.25<br />
2. Phương trình phản ứng:<br />
S + O2 SO2 (1)<br />
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (2)<br />
5 5<br />
3<br />
Từ (1) và (2) nS nSO<br />
n KMnO 0,625<br />
0,005 7,8125. <strong>10</strong> mol<br />
2<br />
4<br />
2 2<br />
3<br />
7,8125.<strong>10</strong> 32<br />
%mS <br />
<strong>10</strong>0%<br />
0,25% < 0,<strong>30</strong>%<br />
<strong>10</strong>0<br />
Vậy nhiên liệu trên được phép sử dụng.<br />
0.25<br />
0.5<br />
7
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
1<br />
Xác định vị trí :<br />
2ZX NX 60 ;ZX NX ZX<br />
20 ,<br />
X là canxi (Ca), cấu hình electron <strong>của</strong> 20Ca : [Ar] 4s 2<br />
Cấu hình <strong>của</strong> Y là 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 hay [Ne] 3s 2 3p 5 Y là Cl<br />
Theo giả <strong>thi</strong>ết thì Z chính là crom, cấu hình electron <strong>của</strong> 24Cr : [Ar] 3d 5<br />
4s 1 STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố<br />
1,0<br />
Câu 1<br />
Ca 20 4 IIA<br />
Cl 17 3 VIIA<br />
Cr 24 4 VIB<br />
2<br />
Trật tự tăng dần b<strong>án</strong> kính nguyên tử: R<br />
Ca 2 R R<br />
Cl Ca<br />
B<strong>án</strong> kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số <strong>lớp</strong> electron và tỉ lệ nghịch với<br />
số đơn vị điện tích hạt nhân <strong>của</strong> nguyên tử đó.<br />
B<strong>án</strong> kính ion Ca 2+ nhỏ hơn Cl - do <strong>có</strong> cùng số <strong>lớp</strong> electron (n = 3), nhưng<br />
điện tích hạt nhân Ca 2+ (Z = 20) lớn hơn Cl - (Z = 17). B<strong>án</strong> kính nguyên<br />
tử Ca lớn nhất do <strong>có</strong> số <strong>lớp</strong> electron lớn nhất (n = 4).<br />
1,0<br />
Câu 2 1<br />
CH3COOH CH3COO - + H +<br />
C (M) 0,1<br />
[ ] (M) 0,1 – x x x<br />
x 2<br />
(0,1 - x)<br />
= <strong>10</strong> -4,76<br />
Giả sử, x pH =<br />
2,88<br />
* CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O<br />
C C<br />
CH3COONa CH3COO - + Na +<br />
C C<br />
CH3COOH CH3COO - + H + ; Ka = <strong>10</strong> -4,76<br />
C 0 (M) 0,1- C C<br />
[ ] (M) 0,1- C – <strong>10</strong> -3 C + <strong>10</strong> -3 <strong>10</strong> -3<br />
pH = 3 => [H + ] = <strong>10</strong> -3 (M)<br />
3<br />
3<br />
( C <strong>10</strong> )<strong>10</strong> 4,76<br />
<strong>10</strong><br />
3<br />
0,1 C <strong>10</strong><br />
C = 7,08. <strong>10</strong> -4 (M)<br />
=> nNaOH = 7,08. <strong>10</strong> -4 (mol)<br />
=> mNaOH = 40x 7,08. <strong>10</strong> -4 = 0,028 (g)<br />
1,0
Trong dung dịch <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
Cr2O7 2- + H2O 2CrO4 2- + 2H + Ka = 2,3.<strong>10</strong> -<br />
15<br />
2<br />
Ba 2+ + CrO4 2- BaCrO4 T1 -1 = <strong>10</strong> 9,93<br />
Sr 2+ + CrO4 2- SrCrO4 T2 -1 = <strong>10</strong> 4,65<br />
Đk để <strong>có</strong> kết tủa hoàn toàn BaCrO4 và không <strong>có</strong> kết tủa SrCrO4 là<br />
T1<br />
T2<br />
3,93<br />
C <br />
2<br />
CrO<br />
<strong>10</strong> C<br />
4<br />
CrO<br />
Ba<br />
C<br />
4<br />
3,65<br />
<strong>10</strong><br />
2<br />
Sr<br />
dlt/d khối lượng cho cân <strong>bằng</strong> (1) 3,4 pH 3,7<br />
1,0<br />
Ta <strong>có</strong>: 90Th 232 82Pb 208 + x 2He 4 + y -1e 0<br />
1<br />
90 = 82 + 2x - y<br />
232 = 208 + 4x<br />
0,5<br />
Rút ra: x= 6, y = 4. Vậy số phân rã α: 6, số phân rã β: 4<br />
Câu 3<br />
2<br />
Theo phương trình ta <strong>có</strong>: ∆m = mTh - mPb - 6mHe - 4me<br />
Do khối lượng <strong>của</strong> -1e 0 không đ<strong>án</strong>g kể nên <strong>có</strong> thể bỏ qua<br />
Thay vào: ∆m = 232,03805 - 207,97664 - 6.4,0026 = 0,04581u<br />
Năng lượng được giải phóng trong chuỗi là:<br />
∆m.c 2 = 0,04581.931 = 42,65 MeV.<br />
0,5<br />
c. Ta <strong>có</strong>: 1 năm = 365 ngày.24 tiếng.60 phút = 525600 phút<br />
Vậy sau một năm số nguyên tử còn lại:<br />
ncl = 1,5.<strong>10</strong> <strong>10</strong> - 3440.525600 = 1,3192.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
3<br />
1 nbd<br />
1,5<br />
áp dụng: k ln ln 0, 128 năm -1<br />
t n 1,3192<br />
cl<br />
0,5<br />
0,693 0,693<br />
t1/<br />
2<br />
5,4 năm<br />
k<br />
1/ 2<br />
0,128<br />
Vậy chu kì b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> <strong>đồng</strong> vị đó là 5,4 năm.<br />
Câu 4<br />
I2(k) ⇌ 2I(k)<br />
P(I 2 ) 0 – x 2x<br />
Ở cân <strong>bằng</strong>: P(I 2 )cân <strong>bằng</strong> = P(I 2 )bđ – x<br />
Ptổng = P(I 2 )bđ – x + 2x = P(I 2 )bđ + x x = P cb – P bđ<br />
* Ở <strong>10</strong>73 K, x = 0.0750 – 0.0631 = 0.0<strong>11</strong>9 bar<br />
P(I)cb = 2x = 0.0238 bar<br />
2,0
P(I 2 )cb = 0.0631 – 0.0<strong>11</strong>9 = 0.0512 bar<br />
K =<br />
2<br />
P<br />
I 0,028<br />
2<br />
= 0,01<strong>10</strong>6<br />
0, 0<strong>11</strong>1<br />
P<br />
I<br />
2<br />
0,0512<br />
* Ở <strong>11</strong>73 K, x = 0.0918 – 0.0684 = 0.0234 bar<br />
P(I)cb = 2x = 0.0468 bar<br />
P(I2)cb= 0.0684 – 0.0234 = 0.0450 bar<br />
K =<br />
2<br />
PI,eq<br />
2<br />
0,0468<br />
PI 2,eq<br />
0,0450<br />
= 0,04867 = 0,0487<br />
ln<br />
o<br />
k2<br />
H 1 1<br />
( )<br />
k1 R T1 T2<br />
, ln 0,04867<br />
0,01<strong>10</strong>6 = 1,4817<br />
1 1 1 1<br />
( ) ( ) = 7,945<strong>10</strong> 5 K 1 H o =<br />
T T <strong>10</strong>73 <strong>11</strong>73<br />
1 2<br />
1,48178,314<br />
5<br />
7,945<strong>10</strong> <br />
= 155052 J = 155 kJ<br />
K<br />
* Ở 1<strong>10</strong>0K ; ln<br />
1<strong>10</strong>0 155052 1 1<br />
( ) K1<strong>10</strong>0 =<br />
0,01<strong>10</strong>6 8,314 <strong>10</strong>73 1<strong>10</strong>0<br />
0,0169 = 0,017<br />
G o = RTlnK = 8,314 1<strong>10</strong>0 ln(0,0169) = 37248,8 J =<br />
37,2488 kJ<br />
G o = H o TS o S o =<br />
155052 37248,8<br />
1<strong>10</strong>0<br />
= <strong>10</strong>7,1 J.K 1<br />
1<br />
Kp ở <strong>10</strong>0 0 C<br />
0 0<br />
ΔH<br />
298<br />
=ΔH<br />
373=-<strong>11</strong>1+242+75=206(kJ)<br />
ΔS =ΔS =3.0,131+0,198-0,186-0,189=0,216(kJ/K)<br />
0 0<br />
298 373<br />
G373 206<br />
373.0,216 125,432(<br />
KJ )<br />
-125432/8,314.373 -8<br />
K =e =2,716.<strong>10</strong><br />
p<br />
0,5<br />
Câu 5<br />
2<br />
Chiều dịch chuyển cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
Phần mol <strong>của</strong> từng khí:<br />
n(H2) = 1200 mol n(H2O) = n(CO) = n(CH4) = 400 mol<br />
n = 2400 mol<br />
x(H2) = 0,5 x(H2O) = x(CO) = x(CH4) = 0,167<br />
nRT 2400.8,314.373<br />
6<br />
Áp suất chung <strong>của</strong> hệ: P= = =2,48.<strong>10</strong> hay P=24,8<br />
V 3<br />
bar<br />
p(H2) = 12,4 bar<br />
p(H2O) = p(CO) = p(CO2) = 4,133 bar<br />
1,0
3<br />
12,4 .4,133<br />
-8<br />
Q= =461,317>K<br />
2<br />
p(373)<br />
=2,74.<strong>10</strong><br />
4,133<br />
0 5<br />
Hay<br />
Q 461,317<br />
ΔG=ΔG +RTlnQ=RTln =8,314.373.ln =1,44.<strong>10</strong> (J)<br />
-18<br />
K 2,74.<strong>10</strong><br />
Cân <strong>bằng</strong> chuyển dịch sang trái (chiều nghịch).<br />
Kp ở 900 0 C<br />
K =e<br />
p<br />
Cp = 3.0,029 + 0.029 – 0,036 – 0,034 = 0,046 (kJ/mol)<br />
0<br />
ΔH =206+(<strong>11</strong>73-298).0,046=246.25(kJ)<br />
<strong>11</strong>73<br />
0<br />
<strong>11</strong>73<br />
ΔS<br />
<strong>11</strong>73=0,216+0,046ln =0,279(kJ/K)<br />
298<br />
ΔG =246,25-<strong>11</strong>73.0,279 81,017(kJ)<br />
0<br />
<strong>11</strong>73<br />
-8<strong>10</strong>17/8,314.<strong>11</strong>73<br />
=4054(bar)<br />
0,5<br />
1<br />
Các quá trình xảy ra:<br />
HClO4 H + + ClO4 -<br />
0,005M<br />
Fe(ClO4)3 Fe 3+ + 3ClO4 -<br />
0,03M<br />
MgCl2 Mg 2+ + 2Cl -<br />
0,01M<br />
Các cân <strong>bằng</strong>:<br />
Fe 3+ + H2O Fe(OH) 2+ + H + K1 = <strong>10</strong> -2,17 (1)<br />
Mg 2+ + H2O Mg(OH) + + H + K2 = <strong>10</strong> -12,8 (2)<br />
H2O H + + OH - Kw = <strong>10</strong> -14 (3)<br />
Ta <strong>có</strong>: KC . 1 3<br />
Fe = 2,03.<strong>10</strong> -4 = <strong>10</strong> -3,69 >> Kw = <strong>10</strong> -14<br />
K . C = <strong>10</strong> -14,8<br />
2 2<br />
Mg<br />
1,0<br />
Câu 6<br />
Sự phân li ra ion H + chủ yếu là do cân <strong>bằng</strong> (1)<br />
Fe 3+ + H2O Fe(OH) 2+ + H + K1 = <strong>10</strong> -2,17 (1)<br />
C 0,03 0,005<br />
[ ] 0,03 – x x 0,005 + x<br />
<br />
2<br />
[ H ].[ Fe( OH ) ] (0,005 x)<br />
x 2,17<br />
K1 <strong>10</strong><br />
3<br />
[ Fe ] 0,03 x<br />
Giải phương trình được x = 9,53.<strong>10</strong> -3<br />
[H + ] = 0,005 + 9,53.<strong>10</strong> -3 = 0,01453 M pH = 1,84<br />
1<br />
Tính lại nồng độ sau khi trộn:<br />
C = 0,05M; C 2 = 0,005M; C 3 = 0,015M; C = 0,0025M<br />
<br />
NH 3<br />
Mg<br />
Fe<br />
H ( HClO4<br />
)<br />
Có <strong>các</strong> quá trình sau:<br />
3NH3 + 3H2O + Fe 3+ Fe(OH)3 + 3NH4 + K3 = <strong>10</strong> 22,72 (3)<br />
2NH3 + 2H2O + Mg 2+ Mg(OH)2 + 2NH4 + K4 = <strong>10</strong> 1,48 (4)<br />
NH3 + H + NH4 + K5 = <strong>10</strong> 9,24 (5)<br />
1,0
Do K3, K5 >> nên coi như phản ứng (3), (5) xảy ra hoàn toàn<br />
3NH3 + 3H2O + Fe 3+ Fe(OH)3 + 3NH4 +<br />
0,05M 0,015M<br />
0,005M - 0,045M<br />
NH3 + H + NH4 +<br />
0,005M 0,0025M 0,045M<br />
0,0025M - 0,0475M<br />
TPGH gồm: NH3 (0,0025M); NH4 + (0,0475M); Mg 2+ (0,005M); H2O<br />
Tính gần đúng pH <strong>của</strong> dung dịch B theo hệ đệm:<br />
Cb<br />
0,0025<br />
pH pKa<br />
lg 9,24 lg 7,96<br />
Ca<br />
0,0475<br />
Hoặc tính theo cân <strong>bằng</strong>:<br />
NH3 + H2O NH4 + + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76<br />
Mặt khác [Mg 2+ ].[OH - ] 2 = 4,16.<strong>10</strong> -15 < KS( Mg ( OH ) 2 )<br />
nên không <strong>có</strong> kết tủa<br />
Mg(OH)2.<br />
Vậy kết tủa A là Fe(OH)3<br />
-1,345V<br />
-1,12V<br />
3- 2-<br />
PO 4 HPO 3<br />
-2,05V<br />
-<br />
H 2 PO 2<br />
-0,89V<br />
P PH 3<br />
Câu 7<br />
1<br />
(1) PO4 3- + 2H2O + 2e⇌ HPO3 2- + 3OH - . G 0 1 = -2FE o 1 .<br />
1,0<br />
(2) HPO3 2- + 2H2O + 2 e ⇌H2PO2 - + 3OH - . G 0 1 = -2FE o 2 .<br />
(3) PO4 3- + 4 H2O + 4 e ⇌H2PO2 - + 6OH - . G 0 3 = -4FE o 3 .<br />
(4) H2PO2 - + 1e ⇌ P + 2OH - G 0 4 = -1 FE o 4 .<br />
(5) P +3H2O + 3e ⇌ PH3 + 3OH - G 0 5 = -3FE o 5 .<br />
(6) H2PO2 - + 3H2O + 4e ⇌ PH3 + 5OH - G 0 6 = -4FE o 6 .<br />
2<br />
Tổ hợp <strong>các</strong> phương trình ta <strong>có</strong>:<br />
* (3) = (1) + (2)<br />
4E3 = 2(E1+ E2)<br />
E (HPO3 2- / H2PO2 - )= E2= (4E3 – 2E1)/2 = [4 . (-1,345) –2. (-<br />
1,12) ]/2 = -1,57 V<br />
* (6) = (4) + (5)<br />
4 E6 = E4 + 3E5<br />
E( H2PO2 - /PH3) = E6 = (E4 + 3E5)/4<br />
= [-2,05 + 3. (-0,89) ]/4 = -1,18 V<br />
1,0<br />
Câu 8 1<br />
Cl không <strong>có</strong> obitan f trống như I.<br />
I2 + HClO4 + 4H2O H5IO6+ Cl2<br />
0,5
2<br />
A là KI; B HIO3; C: I2O5; D: KIO3; E:HI<br />
2KI + KNO3+H2SO4 I2 + KNO2+H2O<br />
3I2+<strong>10</strong>HNO3 6HIO3+<strong>10</strong>NO + 2H2O<br />
3I2+6KOH 5KI + KIO3 + 3H2O<br />
HIO3 + KOH KIO3 + H2O<br />
1,5<br />
I2O5 + 5CO I2+ 5CO2<br />
HI + KOH KI + H2O<br />
Câu 9<br />
1<br />
Coi hỗn hợp gồm Fe, Cu và O: nCu = a mol; nFe = bmol, nO = c mol<br />
64a + 56b+ 16c = 48,8<br />
2a + 3b -2c= số mol SO2. 2= 0,9<br />
160a+ 400.b/2 = 124 a= 0,4; b= 0,3; c= 0,4 Fe 3 O 4<br />
Số mol H2SO4 phản ứng = số mol SO4 2- trong muối + số mol SO2 = 0,4<br />
+ ( 0,3/2).3 + 0,45 = 0,63 mol.<br />
1,0<br />
2<br />
nHCl<br />
2 400<br />
0,8 mol<br />
<strong>10</strong>00<br />
Fe3O4 8HCl FeCl2 2 FeCl3<br />
4H2O<br />
0,1 0,8 0,1 0,2<br />
dung dÞch B<br />
0,3 mol<br />
0,3 mol FeCl<br />
<br />
0,1 mol CuCl<br />
2<br />
2<br />
Cu 2FeCl3 2 FeCl2 CuCl2<br />
0,1 0,2 0,2 0,1<br />
chÊt r¾n D:<br />
FeCl2 3AgNO3 2 AgCl Fe(NO 3) 3 Ag<br />
0,3<br />
0,6 0,3<br />
CuCl 2AgNO 2 AgCl Cu(NO )<br />
2 3 3 2<br />
0,1<br />
0,1<br />
2<br />
mE = (0,8 143,5) + (0,3 . <strong>10</strong>8) = 147, 2 g<br />
n Cu = 0,4 - 0,1 =<br />
1,0<br />
Câu <strong>10</strong> 1<br />
Để chứng minh phản ứng (1) là phản ứng bậc 1, ta thế <strong>các</strong> dữ kiện<br />
bài cho vào phương trình (1) để tính k <strong>của</strong> phản ứng (2), nếu <strong>các</strong> hằng số<br />
thu được là hằng định thì phản ứng là bậc 1. Vì áp suất tỉ lệ với nồng độ<br />
chất nên phương trình động <strong>học</strong> <strong>có</strong> thể biểu diễn theo áp suất riêng<br />
phần.<br />
Gọi p0 là áp suất đầu <strong>của</strong> AsH3 và y là áp suất riêng phần <strong>của</strong> H2<br />
ở thời điểm t, ta <strong>có</strong> tại thời điểm t:<br />
2AsH3 (khí) 2As (rắn) + 3H2 (khí) (1)<br />
1,5
Ban đầu P0 0 0<br />
Cân <strong>bằng</strong> P0 - 2x 2x 3x<br />
p = 3x và PAsH3 = P0 – 2x.<br />
H 2<br />
P tổng = P0+ x x= P-P0<br />
1 P0 1 P0<br />
Áp dụng hệ thức (1): k = ln = ln , ta <strong>có</strong>:<br />
t P - 2x t 3P - 2P<br />
1 P0<br />
Thiết lập được pt: k ln<br />
t 3 P 2 P<br />
0<br />
0 0<br />
Thay số: k1 = 0,04 giờ -1 ; k2 = 0,04045 giờ -1 ; k3 = 0,04076 giờ -1 ;<br />
k1 k2 k3. Vậy phản ứng (1) là phản ứng bậc nhất.<br />
Hằng số tốc độ trung bình <strong>của</strong> phản ứng là:<br />
1<br />
k (0,04 + 0,04045 + 0,04076) =0,0404 giờ -1 .<br />
3<br />
2<br />
Thời gian nửa phản ứng <strong>của</strong> phản ứng (1) là:<br />
0,693 0,693<br />
0,5<br />
t<br />
1/2<br />
= =<br />
k 0,0404 = 17, 153 (giờ).<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Đoàn Minh Đức<br />
(0975642818)
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ NĂM 2015<br />
TỈNH HÒA BÌNH<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1. (2 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử-Định luật tuần hoàn.<br />
1. Nguyên tử X <strong>có</strong> tổng số proton và số notron nhỏ hơn 35, tổng đại số số oxi <strong>hóa</strong><br />
dương cực đại và hai lần số oxi <strong>hóa</strong> âm là -1.<br />
a. Xác định X. Cho biết giá trị 4 số lượng tử <strong>của</strong> electron cuối cùng.<br />
b. Cho biết dạng hình <strong>học</strong> phân tử, trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> nguyên tử nguyên tố trung<br />
tâm <strong>của</strong> hợp chất X với hiđro, và <strong>các</strong> phân tử F 2 O, NO 2 .<br />
2. a. So s<strong>án</strong>h nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước <strong>của</strong> <strong>các</strong> muối KCl, KI, KBr , giải<br />
thích.<br />
b. Các phân tử: POF 3 và POCl 3 chúng <strong>có</strong> dạng hình <strong>học</strong> như thế nào? Góc liên kết<br />
XPX trong phân tử nào lớn hơn giải thích?<br />
Câu 2. (2 điểm) Tinh thể<br />
Trong mạng tinh thể <strong>của</strong> Beri borua, nguyên tử Bo kết tinh ở mạng lưới lập phương tâm<br />
mặt và trong đó tất cả <strong>các</strong> hốc tứ diện đã bị chiếm bởi nguyên tử beri. Khoảng <strong>các</strong>h<br />
ngắn nhất giữa 2 nguyên tử Bo là 3,29A 0 .<br />
1. Biểu diễn sự chiếm đóng <strong>của</strong> nguyên tử Bo trong một ô mạng cơ sở.<br />
2. Có thể tồn tại bao nhiêu hốc tứ diện, hốc bát diện trong một ô mạng? Từ đó cho<br />
biết công thức thực nghiệm <strong>của</strong> hợp chất này ( công thức cho biết tỉ lệ nguyên tử<br />
<strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tố). Trong một ô mạng cơ sở <strong>có</strong> bao nhiêu đơn vị công thức trên?<br />
3. Cho biết số phối trí <strong>của</strong> Be và Bo trong tinh thể này là bao nhiêu?<br />
4. Tính độ dài cạnh a 0 <strong>của</strong> ô mạng cơ sở , độ dài liên kết Be-B và khối lượng riêng<br />
<strong>của</strong> beri borua theo đơn vị g/cm 3 . Biết Be: <strong>10</strong>,81 ; Bo 9,01<br />
Câu 3 (2 điểm) Phản ứng hạt nhân<br />
1. Hoàn thành <strong>các</strong> P hạt nhân sau:<br />
a) 12Mg 26 + ...? → <strong>10</strong> Ne 23 + 2 He 4+<br />
b) 9F 19 + 1 H 1 → ...? + 2 He 4<br />
c) 94Pu 242 + <strong>10</strong> Ne 22 → 4 0 n 1 + ...?<br />
d) 1H 2 + ...? → 2 2 He 4 + 0 n 1<br />
2. Một vụ nổ hạt nhân <strong>của</strong> 235 U đã giải phóng năng lượng là 1646.<strong>10</strong> 14 J. Xác định khối<br />
lượng <strong>của</strong> U còn lại sau vụ nổ so với lượng lúc đầu với 2 kg là bao nhiêu?<br />
Cho c = 3.<strong>10</strong> 8 m/s.<br />
3. Xác định biến đổi đúng trong <strong>trường</strong> hợp sau và viết phương trình phản ứng hạt<br />
nhân:<br />
Câu 4 (2 điểm) Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Ở điều kiện chuẩn, en tanpi phản ứng và entropi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất <strong>có</strong> giá trị như sau:
STT Phản ứng H 0 298 (kJ)<br />
1 2NH 3 + 3N 2 O → 4N2 + 3H2O -<strong>10</strong><strong>11</strong><br />
2 N 2 O + 3H 2 → N2H4 + H2O -317<br />
3 2NH 3 + 0,5O 2 → N2H4 + H2O -143<br />
4 H 2 + 0,5 O 2 → H2O -286<br />
S 0 298(N 2 H 4 ) = 240J/mol.K<br />
S 0 298 (N 2 ) = 191J/mol.K<br />
S 0 298 (H 2 O) = 66,6J/mol.K<br />
S 0 298 (O 2 ) = 205 J/mol.K<br />
1. Tính entanpi tạo thành H 0 298 (kJ) <strong>của</strong> N 2 H 4 , N 2 O và NH 3 .<br />
2. Viết phương trình phản ứng cháy N 2 H 4 tạo thành H 2 O và N 2 .<br />
3. Tính nhiệt phản ứng cháy đẳng áp này ở 298K, tính G 0 298 và hằng số cân <strong>bằng</strong><br />
K <strong>của</strong> phản ứng.<br />
4. Nếu hỗn hợp ban đầu gồm 2 mol NH 3 và 0,5 mol O 2 thì nhiệt <strong>của</strong> phản ứng (3) ở<br />
thể tích không đổi <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
Câu 5 (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí<br />
Một trong những phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp hiđro ở quy mô công<br />
nghiệp là sử dụng phản ứng: CH 4 (k) + H 2 O (k) 3 H 2 (k) + CO (k)<br />
a. Hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng trên ở 298 K là K P, 298K =1,45×<strong>10</strong> -25 ;<br />
ở 1580 K là K P, 1580K =2,66×<strong>10</strong> 4 . Coi entropy và entapy không phụ thuộc vào nhiệt độ,<br />
tìm ΔH o và ΔS o <strong>của</strong> phản ứng.<br />
b. Nạp vào bình phản ứng 1 mol CH 4 và 1 mol H 2 O rồi nâng nhiệt độ lên 1<strong>10</strong>0 K. Khi<br />
cân <strong>bằng</strong> hình thành thì thấy áp suất trong bình phản ứng là 1,6 atm. Tính hiệu suất<br />
chuyển <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> CH 4 .<br />
Câu 6 (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl 2 (<strong>10</strong> -3 M) và FeCl 3 (<strong>10</strong> -3 M)<br />
Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch A (Giả sử thể tích dung dịch A không đổi)<br />
1. Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao?<br />
2. Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg 2+ hoặc Fe 3+ ra khỏi dung dịch. Cho<br />
biết, một ion được coi là kết tủa hoàn toàn nếu nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> ion đó < <strong>10</strong> -6 M.<br />
3. Tính khoảng pH sao cho ion thứ nhất kết tủa được 90% nhưng chưa kết tủa ion thứ<br />
hai<br />
Cho T Mg(OH) 2 = <strong>10</strong> –<strong>11</strong> ; T Fe(OH) 3 = <strong>10</strong> –39<br />
Câu 7 (2 điểm) Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử, điện <strong>hóa</strong><br />
Cho giản đồ Latimer <strong>của</strong> photpho trong môi <strong>trường</strong> kiềm:<br />
-1,345V<br />
-1,12V<br />
3- 2-<br />
PO 4 HPO 3<br />
-2,05V<br />
-<br />
H 2 PO 2<br />
-0,89V<br />
P PH 3<br />
1. Viết <strong>các</strong> nửa phản ứng <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp oxi hoá - khử trên.<br />
2. Tính thế khử chuẩn <strong>của</strong> cặp HPO3 2- / H2PO2 - và H2PO2 - /PH3.<br />
Câu 8 ( 2 điểm) Nhóm Halogen.
1. Tại sao HF <strong>có</strong> khả năng tạo muối axit còn <strong>các</strong> axit khác không <strong>có</strong> khả năng đó<br />
2. Giải thích tại sao ái lực electron <strong>của</strong> F lại nhỏ hơn Cl( 328 kJ/mol so với 349kJ/mol)<br />
mặc dù độ âm điện <strong>của</strong> F lớn hơn?<br />
3. Xác định <strong>các</strong> chất A,B,C,D,E và viết <strong>các</strong> PTPU thực hiện sơ đồ sau:<br />
D+ A<br />
dd KOH,t 0<br />
A KNO dd KOH<br />
3, H 2 SO 4<br />
I 2 B D<br />
dd KOH<br />
N 2 H 4<br />
CO<br />
200 o C<br />
Câu 9 (2 điểm) Nhóm O-S<br />
Hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng:<br />
1. NaCl + H 2 SO 4 đặc nóng<br />
2. NaBr + H 2 SO 4 đặc nóng<br />
3. NaClO + PbS<br />
4. FeSO 4 + H 2 SO 4 + HNO 2<br />
5. KMnO 4 + H 2 SO 4 + HNO 2<br />
6. NaNO 2 + H 2 SO 4 loãng<br />
7. Na 2 S + O 2 + H 2 O →<br />
8. Na 2 S 2 O 3 + Cl 2 + H 2 O →<br />
Câu <strong>10</strong> (2 điểm) động <strong>học</strong>.<br />
E<br />
Phản ứng: S2O 2 <br />
8<br />
+ 2 I ⇌ 2 SO 2 4 + I2 (1) được khảo sát <strong>bằng</strong> thực nghiệm như sau:<br />
Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh <strong>bộ</strong>t, dung dịch S2O 2 3<br />
; sau đó thêm dung dịch S2O 2<br />
8<br />
vào<br />
dung dịch trên. Các dung dịch <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> nồng độ ban đầu thích hợp.<br />
1) Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh<br />
lam?<br />
2) Người ta thu được số liệu sau đây:<br />
Thời gian thí nghiệm(theo giây) Nồng độ I (theo mol . l 1 )<br />
0 1,000<br />
20 0,752<br />
50 0,400<br />
80 0,0<strong>10</strong><br />
Hãy tính tốc độ trung bình <strong>của</strong> phản ứng (1) dựa vào <strong>các</strong> số liệu trên.<br />
C
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯNG YÊN<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
Người làm <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thị Thu Hà<br />
0987 989 922<br />
Câu 1: Cấu tạo nguyên tử , phân tử-Định luật tuần hoàn<br />
1. X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hiđro <strong>có</strong> dạng XH3. Electron cuối cùng trên<br />
nguyên tử X <strong>có</strong> tổng 4 số lượng tử <strong>bằng</strong> 4,5. Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết<br />
công thức cấu tạo, dự đo<strong>án</strong> trạng thái lai hoá <strong>của</strong> nguyên tử trung tâm trong phân tử XH3, trong<br />
oxit và hiđroxit ứng với <strong>hóa</strong> trị cao nhất <strong>của</strong> X.<br />
2. X, Y, R, A, B theo thứ tự là 5 nguyên tố liên tiếp trong Hệ thống tuần hoàn (HTTH) <strong>có</strong> tổng<br />
số điện tích là 90 (X <strong>có</strong> số điện tích hạt nhân nhỏ nhất).<br />
a) Xác định điện tích hạt nhân <strong>của</strong> X, Y, R, A, B. Gọi tên <strong>các</strong> nguyên tố đó.<br />
b) Viết cấu hình electron <strong>của</strong> X 2− , Y − , R, A + , B 2+ . So s<strong>án</strong>h b<strong>án</strong> kính <strong>của</strong> chúng và<br />
giải thích.<br />
c) Trong phản ứng oxi hoá-khử, X 2− , Y − thể hiện tính chất cơ bản gì? Vì sao?<br />
Câu 2: Tinh thể<br />
1. Ở trạng thái đơn chất, <strong>đồng</strong> (Cu) <strong>có</strong> cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện. Tính khối lượng<br />
riêng (d) <strong>của</strong> tinh thể Cu theo g/cm 3 . Cho Cu = 64; b<strong>án</strong> kính nguyên tử Cu = 1,28 A 0<br />
2. Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương tâm diện.<br />
a) Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở <strong>của</strong> tinh thể này.<br />
b) Tính số ion Cu + và Cl rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong ô mạng cơ sở.<br />
c) Xác định b<strong>án</strong> kính ion <strong>của</strong> Cu + .<br />
Cho dCuCl = 4,136 g/cm 3 ; r Cl-= 1,84A o ; MCu = 63,5gam/mol, MCl = 35,5 gam/mol,<br />
NA = 6,02.<strong>10</strong> 23 .<br />
Câu 3:Phản ứng hạt nhân<br />
1. C 14 là <strong>đồng</strong> vị kém bền phát ra phóng xạ và , <strong>có</strong> chu kỳ b<strong>án</strong> huỷ 5700 năm.<br />
a) Hãy viết phương trình phóng xạ <strong>của</strong> C 14 .<br />
b) Tính tuổi cổ vật <strong>có</strong> tỉ lệ C 14 /C 12 là 0,125.<br />
c) Tính độ phóng xạ <strong>của</strong> một người nặng 80,0kg: Biết rằng trong cơ thể người đó <strong>có</strong><br />
1% khối lượng là cacbon, độ phóng xạ <strong>của</strong> cơ thể sống là 0,277Bq tính theo 1,0<br />
gam cacbon tổng số.<br />
2. Urani phân rã phóng xạ thành radi theo chuỗi sau :<br />
Th <br />
<br />
Pa <br />
<br />
U <br />
Th <br />
<br />
Ra<br />
Viết đầy đủ <strong>các</strong> phản ứng <strong>của</strong> chuỗi trên.<br />
238<br />
92U<br />
<br />
Câu 4: Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Tính nhiệt tạo thành FeCl2 (rắn) biết:<br />
Fe(r) + 2HCl (dd) FeCl2 (dd) + H2 (k)<br />
FeCl2 (r) + H2O FeCl2 (dd)<br />
HCl (k) + H2O HCl (dd)<br />
H2 (k) + Cl2 (k) 2HCl (k)<br />
Ký hiệu (r): rắn; (k): khí; (dd): dung dịch<br />
H1 = - 21,00Kcal<br />
H2 = -19,5Kcal<br />
H3 = -17,5Kcal<br />
H4 = -44,48Kcal
2. Cho phản ứng: CO2 (khí) <br />
CO (khí) +<br />
Và <strong>các</strong> dữ kiện:<br />
1 O2 (khí)<br />
2<br />
Chất O2 CO2 CO<br />
(KJ.mol -1 ) -393,51 -1<strong>10</strong>,52<br />
0<br />
G 298<br />
0<br />
S 298<br />
(J 0 K -1 .mol -1 ) 205,03 213,64 -197,91<br />
a) Ở điều kiện chuẩn (25 0 C) phản ứng trên <strong>có</strong> xảy ra được không?<br />
b) Giả sử H<br />
và S<br />
không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy cho biết ở nhiệt độ nào phản ứng<br />
trên <strong>có</strong> thể xảy ra?<br />
Câu 5: CBHH pha khí<br />
Cho hỗn hợp cân <strong>bằng</strong> trong bình kín:<br />
N2O4 (k) <br />
2NO2 (k) ( 1 )<br />
Thực nghiệm cho biết:<br />
Khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> ở áp suất chung 1 atm<br />
- ở 35 0 C hỗn hợp <strong>có</strong> khối lượng mol trung bình M<br />
hh<br />
= 72,45 g/mol<br />
- ở 45 0 C hỗn hợp <strong>có</strong> khối lượng mol trung bình M<br />
hh<br />
= 66,8 g/mol<br />
1. Hãy xác định độ phân li <strong>của</strong> N2O4 ở mỗi nhiệt độ trên.<br />
2. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> KP <strong>của</strong> ( 1 ) ở mỗi nhiệt độ (lấy tới chữ số thứ ba sau dấu phẩy).<br />
3.Hãy cho biết phản ứng theo chiều nghịch <strong>của</strong> phản ứng (1) là thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải<br />
thích?<br />
Câu 6: Dung dịch điện li<br />
1. a)Tính pH <strong>của</strong> dung dịch CH3COOH 0,1M.<br />
b)P<strong>hải</strong> thêm vào 1 lít dung dịch trên bao nhiêu gam NaOH để được dung dịch <strong>có</strong> pH =3.<br />
2. Cho H2S đi qua dung dịch Cd 2+ 0,001M và HCl 0,001M cho đến bão hoà C H 2 S = 0,1M.<br />
Hỏi <strong>có</strong> kết tủa CdS tạo ra không?<br />
0<br />
0<br />
Cho biết E =+ 0,77 (v); E<br />
4 = + 0,15 ;<br />
3<br />
Fe<br />
2<br />
Fe<br />
Sn<br />
2<br />
Sn<br />
TCdS = <strong>10</strong> -26 ; K<br />
1, H2S<br />
= <strong>10</strong> -7 ; K<br />
2, H 2S<br />
= <strong>10</strong> -12,92<br />
Câu 7: Phản ứng O-K. Điện <strong>hóa</strong><br />
1.Hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng sau đây dưới dạng phân tử và dạng ion:<br />
2<br />
a) MnO C H O H Mn CO ...<br />
4 6 12 6 2<br />
2<br />
x y<br />
<br />
4<br />
<br />
2<br />
<br />
b) Fe O H SO SO ...<br />
2. Nếu muốn thực hiện <strong>các</strong> quá trình sau đây:<br />
2<br />
4<br />
2<br />
<br />
a. Sn Sn<br />
b. Mn MnO 4<br />
c. Fe<br />
Chúng ta <strong>có</strong> thể dùng nước brom được không? Biết:<br />
E 0<br />
0,77v<br />
0<br />
3 2 ; E 2 1,51v<br />
Fe<br />
0<br />
Sn<br />
/ Fe<br />
E 0,15v<br />
4 2 ;<br />
/ Sn<br />
MnO 4 / Mn<br />
E 1,07v<br />
0<br />
Br 2 / 2Br<br />
Fe<br />
2<br />
3<br />
Viết phương trình phản ứng nếu xảy ra và tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng xảy ra.
3. Người ta lập 1 pin gồm 2 nửa pin sau:<br />
Zn / Zn<br />
(NO 3)<br />
(0,1M) và Ag / Ag<br />
2<br />
NO 3<br />
(0,1M) <strong>có</strong> thể chuẩn tương ứng <strong>bằng</strong> -0,76V và 0,80V<br />
a) Thiết lập sơ đồ pin và <strong>các</strong> dấu ở 2 điện cực<br />
b) Viết phương trình phản ứng khi pin làm việc<br />
c) Tính E <strong>của</strong> pin<br />
d) Tính <strong>các</strong> nồng độ khi pin không <strong>có</strong> khả năng phát điện (pin đã dùng hết)<br />
Câu 8: Nhóm halogen<br />
1. Trong <strong>thi</strong>ên nhiên, brom <strong>có</strong> nhiều ở nước biển dưới dạng NaBr. Công nghiệp <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> điều<br />
chế brom từ nước biển được thực hiện theo quy trình sau đây:<br />
- Cho một ít dung dịch H2SO4 vào một lượng nước biển;<br />
- Sục khí clo vào dung dịch mới thu được;<br />
- Dùng không khí lôi cuốn hơi brom tới bảo hòa vào dung dịch Na2CO3;<br />
- Cho dung dịch H2SO4 vào dung dịch đã bão hòa brom, thu hơi brom rồi <strong>hóa</strong> lỏng.<br />
Hãy viết <strong>các</strong> phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> chính đã xảy ra trong <strong>các</strong> quá trình trên và cho biết vai trò<br />
<strong>của</strong> H2SO4.<br />
2.Nguyên tử <strong>của</strong> một nguyên tố X trong đó electron cuối cùng <strong>có</strong> 4 số lượng tử<br />
n = 3, l = 1, m = 0, s = - ½<br />
1) Xác định tên nguyên tố X.<br />
2) Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaX và KBr vào <strong>10</strong>0ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 0,1M và<br />
AgNO3 chưa biết nồng độ, thu được kết tủa A và dung dịch B.Trong dung dịch B, nồng<br />
độ % <strong>của</strong> NaNO3 và KNO3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 : 3,03. Cho miếng kẽm vào dung<br />
dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng<br />
1,1225g.<br />
a) Tính lượng kết tủa <strong>của</strong> A?<br />
b) Tính CM <strong>của</strong> AgNO3 trong dung dịch hỗn hợp.<br />
Câu 9: Nhóm oxi-lưu huỳnh<br />
Hỗn hợp X gồm 2 chất rắn FeCO3 và FeS2. Cho X cùng một lượng O2 vào một bình kín <strong>có</strong><br />
thể tích V(lit). Đốt nóng bình cho phản ứng xảy ra,( giả <strong>thi</strong>ết khả năng phản ứng <strong>của</strong> 2 muối là<br />
như nhau, sản phẩm phản ứng là Fe2O3) sau phản ứng đưa về điều kiện ban đầu thu được chất<br />
rắn Y và hỗn hợp khí Z, áp suất trong bình lúc này là P. Để hoà tan chất rắn Y cần 200 ml dung<br />
dịch HCl 0,3M, thu được dung dịch E và hỗn hợp khí M, nếu đưa M vào bình kín thể tích V(lit)<br />
ở cùng điều kiện với Z thì áp suất trong bình lúc này là 1/2P. Thêm dung dịch NaOH tới dư vào<br />
dung dịch E được chất rắn F, lọc lấy F làm khô F ngoài không khí (không nung) cân được 3,85<br />
gam.<br />
a) Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
b) So s<strong>án</strong>h áp suất trong bình trước và sau khi nung.<br />
c) Tính % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp.<br />
Câu <strong>10</strong>: Động <strong>học</strong><br />
1.Một chất t<strong>hải</strong> phóng xạ <strong>có</strong> chu kỳ b<strong>án</strong> hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn<br />
dưới đất. Tính thời gian cần <strong>thi</strong>ết để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.<strong>10</strong> 12 nguyên tử/phút xuống còn<br />
3.<strong>10</strong> -3 nguyên tử/phút.
2.BP (bo photphua) là một chất dễ tạo thành một <strong>lớp</strong> vỏ bền bọc bên ngoài chất cần bảo vệ.<br />
Chính vì tính chất này nó là chất chống ăn mòn rất <strong>có</strong> giá trị. Nó được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho<br />
bo tribromua phản ứng với photpho tribromua trong khí quyển hydro ở nhiệt độ cao (>750 o C)<br />
1) Viết phản ứng xảy ra.<br />
Tốc độ hình thành BP phụ thuộc vào nồng độ <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất phản ứng ở 800 o C cho ở bảng<br />
sau:<br />
Thí nghiệm [BBr3] (mol.L -1 ) [PBr3] (mol.L -1 ) [H2] (mol.L -1 ) v (mol.s -1 )<br />
1 2,25.<strong>10</strong> -6 9,00.<strong>10</strong> -6 0,070 4,60.<strong>10</strong> -8<br />
2<br />
4,50.<strong>10</strong> -6 9,00.<strong>10</strong> -6 0,070 9,20.<strong>10</strong> -8<br />
3 9,00.<strong>10</strong> -6 9,00.<strong>10</strong> -6 0,070 18,4.<strong>10</strong> -8<br />
4 2,25.<strong>10</strong> -6 2.25.<strong>10</strong> -6 0,070 1,15.<strong>10</strong> -8<br />
5 2,25.<strong>10</strong> -6 4,50.<strong>10</strong> -6 0,070 2,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -8<br />
6 2,25.<strong>10</strong> -6 9,00.<strong>10</strong> -6 0,035 4,60.<strong>10</strong> -8<br />
7 2,25.<strong>10</strong> -6 9,00.<strong>10</strong> -6 0,070 19,6.<strong>10</strong> -8<br />
(880 o C)<br />
2) Xác định bậc phản ứng hình thành BP và viết biểu thức tốc độ phản ứng.<br />
3) Tính hằng số tốc độ ở 800 o C và 880 o C.<br />
4) Tính năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
Tổ trưởng <strong>chuyên</strong> <strong>môn</strong><br />
Người làm <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thị Huệ<br />
Nguyễn Thị Thu Hà
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1.(2,0 điểm):Cấu tạo nguyên tử, phân tử- Định luật HTTH.<br />
( Đề này <strong>có</strong> 04 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
1. Có 3 nguyên tố R, X và Y trong bảng hệ thống tuần hoàn <strong>có</strong> số thứ tự tăng dần. R, X<br />
và Y <strong>đề</strong>u thuộc nhóm A và không cùng chu kì trong bảng hệ thống tuần hoàn. Electron<br />
cuối cùng điền vào cấu hình electron <strong>của</strong> 3 nguyên tử R, X, Y <strong>có</strong> đặc điểm: tổng số lượng<br />
tử chính (n) <strong>bằng</strong> 6; tổng số lượng tử orbital ( ) <strong>bằng</strong> 2; tổng số lượng tử từ ( m ) <strong>bằng</strong> -2;<br />
tổng số lượng tử spin (m s ) <strong>bằng</strong> -1/2, trong đó số lượng tử spin <strong>của</strong> electron cuối cùng <strong>của</strong><br />
R là +1/2. Cho biết tên <strong>của</strong> R, X, Y.<br />
2. Xác định cấu trúc phân tử <strong>của</strong> <strong>các</strong> phân tử và ion sau <strong>đồng</strong> thời cho biết kiểu lai <strong>hóa</strong><br />
<strong>các</strong> AO <strong>hóa</strong> trị <strong>của</strong> nguyên tử trung tâm: SOF 4 , TeCl 4 , BrF 3 , I 3- , ICl 4- ?<br />
Câu 2.(2,0 điểm):Tinh thể<br />
Titan đioxit (TiO 2 ) được sử dụng rộng rãi trong <strong>các</strong> loại kem chống nắng bởi khả năng<br />
chống lại tia UV <strong>có</strong> hại cho da. Titan đioxit <strong>có</strong> cấu trúc tinh thể hệ bốn phương (hình hộp<br />
đứng đáy vuông), <strong>các</strong> ion Ti 4+ và ion O 2- được phân bố trong một ô mạng cơ sở như hình<br />
bên.<br />
a. Xác định số ion O 2- , Ti 4+ trong một ô mạng cơ sở<br />
và cho biết số phối trí <strong>của</strong> ion O 2- và <strong>của</strong> ion Ti 4+ .<br />
b. Xác định khối lượng riêng (g/cm 3 ) <strong>của</strong> TiO 2 .<br />
c. Biết góc liên kết trong TiO 2 là 90 o .<br />
Tìm độ dài liên kết Ti-O.<br />
Câu 3.(2,0 điểm):Phản ứng hạt nhân.<br />
Chuỗi phân rã <strong>thi</strong>ên nhiên 238<br />
92<br />
U<br />
một loạt <strong>các</strong> bước kế tiếp.<br />
ion Ti 4+<br />
206<br />
<br />
82<br />
Pb bao gồm một số phân rã anpha và beta trong<br />
a. Hai bước đầu tiên bao gồm 234<br />
90<br />
Th (t 1/2 = 24,<strong>10</strong> ngày) và 234<br />
91<br />
Pa (t 1/2 = 6,66 giờ). Hãy<br />
viết <strong>các</strong> phản ứng hạt nhân <strong>của</strong> hai bước đầu tiên trong sự phân rã <strong>của</strong> 238 U và tính tổng<br />
động năng theo MeV <strong>của</strong> <strong>các</strong> sản phẩm phân rã. Cho khối lượng nguyên tử:<br />
238<br />
U = 238,05079u; 234 Th = 234,04360u; 234 Pa = 234,04332u và 4 He = 4,00260u.<br />
1u = 931,5MeV và m n = 1,00867u; 1MeV = 1,602.<strong>10</strong> -13 J.<br />
4,59A 0 ion O 2-<br />
<br />
2,96A 0 2,96A 0
. Phân rã kế tiếp <strong>của</strong> 238 U dẫn đến 226<br />
88 Ra (t 1/2 = 1620 năm) mà sau đó bức xạ <strong>các</strong> hạt<br />
anpha để tạo thành 222<br />
86 Rn (t 1/2 = 3,83 ngày). Nếu một thể tích mol <strong>của</strong> rađon trong điều<br />
kiện này là 25,0 lít thì thể tích <strong>của</strong> rađon ở cân <strong>bằng</strong> bền với 1,00kg rađi là bao nhiêu?<br />
c. Hoạt độ <strong>của</strong> một mẫu phóng xạ trong chuỗi 238 U giảm <strong>10</strong> lần sau 12,80 ngày. Hãy tìm<br />
hằng số phân rã và chu kỳ b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> nó.<br />
Câu 4.(2,0 điểm):Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Tính chất nhiệt động <strong>của</strong> một số phân tử và ion ở trạng thái chuẩn tại 25 0 C như sau:<br />
C 3 H 8 (k) O 2 (k) CO 2 (k) H 2 O (l) CO 32 (aq.) OH - (aq.)<br />
H 0 S<br />
(kJmol -1 ) -<strong>10</strong>3,85 0 -393,51 -285,83 - 677,14 - 229,99<br />
S 0 (J.K -1 mol -1 ) 269,91 205,138 213,74 69,91 - 56,9 - <strong>10</strong>,75<br />
Xét quá trình oxi hoá hoàn toàn 1 mol C 3 H 8 (k) với O 2 (k) tạo thành CO 2 (k) và H 2 O (l),<br />
phản ứng được tiến hành ở 25 0 C, điều kiện chuẩn, theo 2 <strong>các</strong>h: a) Bất thuận nghịch và b)<br />
Thuận nghịch (trong một tế bào điện hoá).<br />
1. Tính H 0 , U 0 , S 0 , G 0 <strong>của</strong> phản ứng trong mỗi <strong>các</strong>h nói trên.<br />
2. Tính nhiệt, công thể tích, công phi thể tích (tức là công hữu ích) mà hệ trao đổi với môi<br />
<strong>trường</strong> trong mỗi <strong>các</strong>h.<br />
3. Tính S <strong>của</strong> môi <strong>trường</strong> và S tổng cộng <strong>của</strong> vũ trụ khi tiến hành quá trình theo mỗi<br />
<strong>các</strong>h.<br />
Câu 5.(2,0 điểm):Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí.<br />
Người ta tiến hành tổng hợp NH 3 với sự <strong>có</strong> mặt <strong>của</strong> chất xúc tác theo phản ứng sau:<br />
1 3<br />
N2 + H2 NH 3<br />
2 2<br />
Khi tổng hợp tỉ lệ mol N 2 và H 2 là 1:3. Trong quá trình tổng hợp chúng ta thu được <strong>các</strong> số<br />
liệu thực nghiệm sau:<br />
O<br />
C<br />
ở P tổng = <strong>10</strong> atm<br />
Lượng % NH 3 chiếm giữ<br />
ở P tổng = 50 atm<br />
Lượng % NH 3 chiếm giữ<br />
350 7,35 25,<strong>11</strong><br />
450 2,04 9,17<br />
a. Xác định K p theo số liệu thực nghiệm <strong>của</strong> bảng<br />
b. Tính giá trị H <strong>của</strong> phản ứng theo P tổng đã cho.
Câu 6.(2,0 điểm):Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly<br />
1 Cho <strong>các</strong> dung dịch sau: NaH 2 PO 4 0,01M (A); Na 2 HPO 4 0,01M (B); HCl 0,01M (C).<br />
a. Trình bày vắn tắt <strong>các</strong>h xác định pH <strong>của</strong> <strong>các</strong> dung dịch và cho biết chất chỉ thị nào sau<br />
đây tốt nhất sử dụng để phân biệt <strong>các</strong> dung dịch đó. Nêu rõ hiện tượng xảy ra?<br />
(1) Metyl dacam (khoảng chuyển màu từ 3,1 - 4,4: pH 3,1 màu đỏ; pH 4,4 màu vàng).<br />
(2) Metyl đỏ (khoảng chuyển màu 4,4-6,2; pH < 4,4 màu đỏ; pH > 6,2 màu vàng);<br />
(3) Quỳ (khoảng chuyển màu 5,0-8,0; pH < 5,0 màu đỏ; pH > 8,0 màu xanh);<br />
(4) Phenolphtalein (khoảng chuyển màu 8,2 - <strong>10</strong>,0; pH < 8,2 không màu; pH > <strong>10</strong> màu đỏ)<br />
b. Nhỏ từ từ đến hết V lít dung dịch NaOH 0,03M vào V lít dung dịch H 3 PO 4 0,02M <strong>có</strong><br />
thêm vài giọt quỳ tím, thu được dung dịch X.<br />
Viết phương trình phản ứng xảy ra và cho biết sự thay đổi màu sắc <strong>của</strong> dung dịch.<br />
Cho biết: H 3 PO 4 <strong>có</strong> pKa 1 = 2,15; pKa 2 = 7,21; pKa 3 = 12,32; pK w = 14<br />
2. a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,<strong>10</strong>M.<br />
b. Cho <strong>10</strong>0,0 ml dung dịch BaCl 2 0,25M vào <strong>10</strong>0,0 ml dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,<strong>10</strong>M.<br />
Xác định pH <strong>của</strong> dung dịch thu được.<br />
Cho biết: H 3 PO 4 <strong>có</strong> pKa 1 = 2,15; pKa 2 = 7,21; pKa 3 = 12,32; pK w = 14<br />
Cr 2 O 7<br />
2-<br />
+ H 2 O 2HCrO 4<br />
-<br />
<strong>có</strong> K = <strong>10</strong> -1,64 ;<br />
HCrO 4<br />
-<br />
H + + CrO 4<br />
2-<br />
<strong>có</strong> K a = <strong>10</strong> -6,5 .<br />
Tích số tan <strong>của</strong> BaCrO 4 là K S = <strong>10</strong> -9,93 .<br />
Câu 7.(2,0 điểm):Phản ứng oxi <strong>hóa</strong>- khử. Điện <strong>hóa</strong>.<br />
1. Cho giản đồ Latimer sau:<br />
H5IO6<br />
<br />
1,7<br />
V IO<br />
- 3<br />
<br />
<br />
1,14<br />
<br />
V HOI I<br />
+1,2V<br />
? -<br />
3<br />
<br />
,54 <br />
V I<br />
0<br />
-<br />
MnO4 - <br />
? MnO4 2- <br />
2,27<br />
<br />
V MnO2 <br />
? Mn 3+ <br />
1,50<br />
<br />
V Mn 2+ <br />
1,18<br />
<br />
V Mn<br />
+1,7V<br />
+1,23V<br />
0<br />
Từ giản đồ trên tính: -<br />
HOI/I 3<br />
0<br />
0<br />
E ; E - 2 - ; E 3+ ?<br />
MnO 4 /MnO4<br />
MnO 2/Mn<br />
2. Tính nồng độ ban đầu <strong>của</strong> HSO<br />
- 4 biết rằng ở 25 o C, suất điện động <strong>của</strong> pin<br />
Pt | I − 0,1 (M) I<br />
− 3 0,02 (M) || MnO<br />
− 4 0,05 (M) Mn 2+ 0,01 (M) HSO<br />
− 4 C (M) | Pt<br />
<strong>có</strong> giá trị 0,824 (V).<br />
0<br />
E 1,51(V); 0 <br />
2<br />
MnO 4 / Mn<br />
Câu 8.(2,0 điểm):Nhóm Halogen<br />
E <br />
I 3<br />
0,5355(V); <br />
/ 3I<br />
HSO 4<br />
K = <strong>10</strong> -2 .
Chất X ở dạng tinh thể màu trắng <strong>có</strong> <strong>các</strong> tính chất sau:<br />
Đốt X ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng.<br />
Hòa tan X vào nước được dung dịch A, cho khí SO 2 đi từ từ qua dung dịch A thấy<br />
xuất hiện màu nâu. Nếu tiếp tục cho SO 2 qua thì màu nâu biến mất thu được dung dịch<br />
B; thêm một ít HNO 3 vào dung dịch B , sau đó thêm dư dung dịch AgNO 3 thấy tạo<br />
thành kết tủa màu vàng.<br />
Hòa tan X vào nước, thêm một ít dung dịch H 2 SO 4 loãng và KI thấy xuất hiện màu<br />
nâu và màu nâu bị biến mất khi thêm Na 2 S 2 O 3 .<br />
1.Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra dạng ion.<br />
2.Để xác định công thức phân tử <strong>của</strong> X người ta hòa tan hoàn toàn 0,1 g X vào nước<br />
thêm dư KI và vài ml H 2 SO 4 loãng, lúc đó đã <strong>có</strong> màu nâu, chuẩn độ <strong>bằng</strong> Na 2 S 2 O 3 0,1<br />
M tới mất màu tốn hết 37,4 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 . Tìm công thức phân tử <strong>của</strong> X.<br />
Câu 9.(2,0 điểm):Nhóm O-S<br />
Hòa tan hoàn toàn 2 gam một hỗn hợp chứa Na 2 S.9H 2 O, Na 2 S 2 O 3 .5H 2 O và tạp chất<br />
trơ vào H 2 O, rồi pha loãng thành 250 ml dung dịch (dd A). Thêm tiếp 25 ml dung dịch iot<br />
0,0525M vào 25 ml dung dịch A. Axit <strong>hóa</strong> <strong>bằng</strong> H 2 SO 4 rồi chuẩn độ iot dư hết 12,9 ml<br />
dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,<strong>10</strong>1M. Mặt khác cho ZnSO 4 dư vào 50 ml dung dịch A. Lọc bỏ kết<br />
tủa. Chuẩn độ dung dịch nước lọc hết <strong>11</strong>,5 ml dung dịch iot 0,0<strong>10</strong>1M. Tính % khối lượng<br />
<strong>các</strong> chất trong hỗn hợp rắn ban đầu.<br />
Câu <strong>10</strong>.(2,0 điểm):Động <strong>học</strong><br />
Các quá trình trao đổi chất diễn ra trong cơ thể động vật <strong>có</strong> thể sản <strong>sinh</strong> ra <strong>các</strong> chất<br />
độc hại, thí dụ O 2 . Nhờ tác dụng xúc tác <strong>của</strong> một số enzim (E) mà <strong>các</strong> chất này bị phá<br />
<br />
huỷ, thí dụ: 2 O 2 + 2 H + → O 2 + H 2 O 2 ()<br />
Người ta đã nghiên cứu phản ứng () ở 25 o C với xúc tác E là supeoxiđeđimutazơ<br />
(SOD). Các thí nghiệm được tiến hành trong dung dịch đệm <strong>có</strong> pH <strong>bằng</strong> 9,1. Nồng độ<br />
đầu <strong>của</strong> SOD ở mỗi thí nghiệm <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 0,400.<strong>10</strong> 6<br />
mol.lít 1<br />
. Tốc độ đầu V o <strong>của</strong> phản<br />
<br />
ứng ở những nồng độ đầu khác nhau <strong>của</strong> O 2 được ghi ở bảng dưới đây:<br />
C o (O 2 ) mol. lít<br />
1<br />
7,69.<strong>10</strong> 6<br />
3,33.<strong>10</strong> 5<br />
2,00.<strong>10</strong> 4<br />
V o mol. lít<br />
1<br />
.s 1<br />
3,85.<strong>10</strong> 3<br />
1,67.<strong>10</strong> 2 0,<strong>10</strong>0<br />
1. Thiết lập phương trình động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng () ở điều kiện thí nghiệm đã cho.<br />
2. Tính hằng số tốc độ phản ứng.<br />
……..HẾT………
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
CÂU Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
Câu1 1 Ta <strong>có</strong> : n R + n X + n Y = 6 (1)<br />
R + X + Y = 2 (2)<br />
m<br />
(R)<br />
m m = -2 (3)<br />
(X)<br />
(Y)<br />
m s(R) + m s(X) + m s(Y) = -1/2 (4)<br />
- Ta <strong>có</strong>: n R + n X + n Y = 6. Vì 3 nguyên tố không cùng chu kì.<br />
=> n R = 1, n X = 2, n Y = 3. Ba nguyên tố <strong>đề</strong>u thuộc chu kì nhỏ. Nguyên<br />
tố R thuộc chu kì 1 nên electron <strong>của</strong> nó <strong>có</strong> R = 0, m <br />
= 0, mà m s(R) =<br />
+1/2<br />
(R)<br />
0,5<br />
=> R là nguyên tố hiđro.<br />
- Ta <strong>có</strong>: R + X + Y = 2 (2). Vì R = 0 nên X + Y = 2. Vì X và Y<br />
thuộc chu kì nhỏ nên không thể <strong>có</strong> giá trị = 2 X = Y = 1. Electron<br />
cuối cùng <strong>của</strong> X và Y thuộc phân <strong>lớp</strong> 2p và 3p.<br />
m<br />
(R)<br />
m m = -2 (3).<br />
(X)<br />
(Y)<br />
Vì<br />
nên<br />
m (R)<br />
= 0 nên m<br />
(X)<br />
m<br />
(Y)<br />
m<strong>có</strong> <strong>các</strong> giá trị -1, 0, +1 <br />
<br />
= -2. Mà X = Y = 1<br />
m (X)<br />
= m (Y)<br />
= -1<br />
m s(R) + m s(X) + m s(Y) = -1/2 (4).<br />
Vì m s(R) = +1/2 nên m s(X) + m s(Y) = -1.<br />
0,25<br />
Mà m s chỉ <strong>có</strong> giá trị là -1/2 hoặc +1/2 nên m s(X) = m s(Y) = -1/2<br />
Vậy electron cuối cùng điền vào cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử<br />
<strong>có</strong> <strong>bộ</strong> số lượng tử sau :<br />
huỳnh)<br />
R : n = 1, = 0,<br />
X : n = 2, = 1,<br />
Y : n = 3, = 1,<br />
m<br />
= 0, m s = +1/2<br />
m<br />
= -1, m s = -1/2<br />
m<br />
= -1, m s = -1/2<br />
1s 1 (hiđro)<br />
1s 2 2s 2 2p 4 (oxi)<br />
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 (lưu<br />
0,25<br />
2 Chất Trạng thái lai <strong>hóa</strong> Dạng hình ọc <strong>của</strong> phân tử<br />
SOF 4 sp 3 d lưỡng tháp tam giác<br />
Mỗi
TeCl 4 sp 3 d tháp vuông<br />
BrF 3 sp 3 d hình chữ T<br />
chất<br />
0,2<br />
=1đ<br />
Câu2<br />
I - 3 sp 3 d thẳng<br />
ICl - 4 sp 3 d 2 vuông phẳng<br />
a.<br />
Số ion O 2- trong một ô mạng = 4.1/2 + 2.1 = 4<br />
Số ion Ti 4+ trong một ô mạng = 8.1/8 + 1.1 = 2<br />
Số ion O 2- bao quanh ion Ti 4+ là 6 => số phối trí <strong>của</strong> Ti 4+ là 6.<br />
Số ion Ti 4+ bao quanh ion O 2- là 3 => số phối trí <strong>của</strong> O 2- là 3.<br />
b. Thể tích ô mạng cơ sở<br />
= 2,96.<strong>10</strong> -8 . 2,96.<strong>10</strong> -8 .4,59.<strong>10</strong> -8 = 4,022.<strong>10</strong> -23 cm 3<br />
Khối lượng riêng,<br />
[2.47,88 4.15,999]gam / mol<br />
23 3<br />
4,022.<strong>10</strong> cm<br />
3<br />
D = 6,596gam / cm ≈ 6,6gam/cm 3<br />
c. Ion Ti 4+ là tâm <strong>của</strong> bát diện <strong>đề</strong>u tạo bởi 6 ion O 2- .<br />
0,5<br />
0,5đ<br />
0,5đ<br />
0,5đ<br />
2,96A 0<br />
Độ dài liên kết Ti-O là x => 2x = (2,96) 1/2 => x = 0,86A 0 .<br />
a<br />
Năng lượng phản ứng và tổng động năng:<br />
Câu3<br />
Bước 1:<br />
238 234<br />
92<br />
U <br />
90<br />
Th <br />
4<br />
2<br />
He<br />
Q = Kd + K = [m( 238 U) – m( 234Th ) – m( 4 He)]c 2 = 4,28MeV.<br />
234 234 0<br />
Bước 2: Th Pa e(<br />
hay )<br />
90 91 1<br />
<br />
Q = Kd + K = [m( 234 Th) – m( 234 Pa)]c 2 = 0,26MeV<br />
0,25<br />
0,25<br />
b<br />
Tại cân <strong>bằng</strong> (không đổi) N<strong>11</strong> = N22 = A (A: hoạt độ)<br />
Với 226 Ra; 1 = 1,17.<strong>10</strong> -6 ngày -1<br />
Với 222 Rn; 2 = 0,181 ngày -1 .<br />
0,25<br />
0,25
N<br />
N<br />
n<br />
1<br />
2<br />
Rn<br />
V<br />
23<br />
<strong>10</strong>00.6,022.<strong>10</strong><br />
24<br />
<br />
2,66.<strong>10</strong><br />
226<br />
24<br />
6<br />
.0,181 2,66.<strong>10</strong> .1,17.<strong>10</strong> N<br />
2,86.<strong>10</strong><br />
222<br />
Rn<br />
c<br />
N1 = Noe -t =><br />
5<br />
mol<br />
7,15.<strong>10</strong><br />
N<br />
N<br />
2<br />
N e<br />
<br />
N e<br />
4<br />
lít<br />
1<br />
1 o<br />
1 2<br />
o<br />
t<br />
t<br />
2<br />
e<br />
( t t<br />
)<br />
ln<strong>10</strong><br />
0,693<br />
0,18 => t<br />
1/<br />
2<br />
3, 85 ngày.<br />
12,80<br />
0,181<br />
2<br />
1,72.<strong>10</strong><br />
Câu4 1 Tính H 0 , U 0 , S 0 , G 0 <strong>của</strong> phản ứng (pư):<br />
C 3 H 8 (k) + 5O 2 (k) 3CO 2 (k) + 4H 2 O(l)<br />
H 0 (pư) = - 2220,00 KJ.mol -1 ; S 0 (pư) = - 374,74 JK -1 mol -1 ;<br />
19<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
U 0 (pư) = H 0 (pư) - (pV)<br />
= H 0 - (n khí RT) = - 2220,00 .<strong>10</strong> 3 J.mol -1 - (-3mol . 8,3145<br />
JK -1 mol -1 . 298,15K )<br />
= - 2220,00 . <strong>10</strong> 3 J.mol -1 + 7436,90 J.mol -1 .<br />
U 0 = - 2212,56. <strong>10</strong> 3 J.mol -1 .<br />
G 0 = H 0 - T S 0 = [- 2220,00 . <strong>10</strong> 3 - (298,15) . (-374,74) ]J.mol -1<br />
G 0 = - 2<strong>10</strong>8,3 kJ.mol -1 .<br />
0,25<br />
0,25<br />
Vì H, U, S, G là <strong>các</strong> hàm trạng thái <strong>của</strong> hệ nên dù tiến hành theo <strong>các</strong>h<br />
thuận nghịch hay bất thuận nghịch mà trạng thái đầu và trạng thái cuối<br />
<strong>của</strong> hai <strong>các</strong>h giống nhau thì <strong>các</strong> đại lượng H, U, S, G cũng vẫn<br />
<strong>bằng</strong> nhau.<br />
2<br />
Tính nhiệt, công thể tích, công phi thể tích mà hệ trao đổi.<br />
*Quá trình bất thuận nghịch<br />
- Nhiệt trao đổi <strong>của</strong> hệ q = H 0<br />
- Công thể tích W tt = -pdV = -pV = - n k RT<br />
n k = - 3 mol -> W tt = -(3mol) . 8,3145 JK -1 mol -1 . 298,15K = +7436,90<br />
Jmol -1 >0 hệ nhận công.<br />
0,5
- Công phi thể tích = 0<br />
*Quá trình thuận nghịch.<br />
- Tổng năng lượng mà hệ trao đổi với môi <strong>trường</strong> là H 0 trong đó nhiệt<br />
trao đổi là :<br />
TS = 298,15K . (-374,74) JK -1 mol -1 ) = -<strong>11</strong>1,729 kJmol -1 .<br />
0,25<br />
- Công thể tích: Wtt = -n k RT = + 7436,90 Jmol -1 > 0 hệ nhận công<br />
- Công phi thể tích cực đại: W' = G 0 = - 2<strong>10</strong>8,33 KJmol -1 0 -> phản<br />
ứng tự phát.<br />
* Quá trình thuận nghịch<br />
S hệ = -374,74JK -1 mol -1 .<br />
S môi <strong>trường</strong> = q mt /T = - q hệ /T = +<strong>11</strong>1,7287 KJmol -1 /298,15K +<br />
374,74 JK -1 mol -1 .<br />
0,25<br />
S tổng cộng (vũ trụ) = H hệ + S môi <strong>trường</strong> = 0.<br />
Câu<br />
5<br />
Phản ứng tổng hợp amoniac là:<br />
1 3<br />
N2 + H2 NH 3<br />
2 2<br />
Theo định luật tác dụng khối lượng ta viết:<br />
NH3<br />
K p =<br />
1/ 2 3 / 2<br />
P<br />
N<br />
P<br />
2<br />
. PH<br />
2<br />
a<br />
- Tại nhiệt độ 350 O C, áp suất toàn phần là <strong>10</strong> atm, mà áp suất <strong>của</strong> NH 3<br />
chỉ chiếm 7,35%, nghĩa là 0,735 nên áp suất <strong>của</strong> N 2 và H 2 sẽ là:
P<br />
N<br />
+ P<br />
2 H<br />
= <strong>10</strong> – 0,735 = 9,265 atm<br />
2<br />
Lượng áp suất này được chia làm bốn phần<br />
(N 2 + 3H 2 2NH 3 ) nên ta dễ dàng suy ra:<br />
P<br />
NH<br />
= 0,735 atm; P<br />
3<br />
N<br />
= 2,316 atm; P<br />
2<br />
H<br />
= 6,949 atm<br />
2<br />
Với <strong>các</strong> số liệu này thì hằng số K p sẽ là:<br />
0,25<br />
0,735<br />
(2,316) (6,949)<br />
K p =<br />
1/ 2<br />
3/ 2<br />
= 2,64.<strong>10</strong> 2 atm 1<br />
- Tại nhiệt độ 350 O C, áp suất toàn phần là 50 atm, mà áp suất <strong>của</strong> NH 3<br />
chỉ chiếm 25,<strong>11</strong>%, nghĩa là áp suất <strong>của</strong> khí NH 3 chiếm<br />
12,555 atm. Theo định nghĩa về áp suất toàn phần ta <strong>có</strong>:<br />
P<br />
N 2<br />
+ P<br />
H 2<br />
= 50 – 12,555 = 37,445 atm<br />
0,25<br />
Lượng áp suất này được chia làm bốn phần sẽ dẫn đến<br />
P<br />
N 2<br />
= 9,361 atm; P<br />
H 2<br />
= 3.9,361 = 28,084 atm<br />
Áp dụng <strong>bằng</strong> số vào công thức trên ta <strong>có</strong> thể tính được giá trị K p :<br />
12,555<br />
(9,361) (28,08)<br />
K p =<br />
1/ 2<br />
3/ 2<br />
= 2,76.<strong>10</strong> 2 atm 1<br />
Cũng <strong>bằng</strong> c<strong>án</strong>h lập luận và tính to<strong>án</strong> tương tự chúng ta thu được <strong>các</strong><br />
giá trị K p tại 450 O C như sau:<br />
- Ở 450 O C, P tổng = <strong>10</strong> atm áp suất riêng phần cho từng khí là:<br />
P NH 3<br />
= 0,204 atm; P N 2<br />
= 2,449 atm; P H 2<br />
= 7,347 atm<br />
0,25
0,204<br />
(2,449) (7,347)<br />
K p =<br />
1/ 2<br />
3/ 2<br />
= 6,55.<strong>10</strong> 3 atm 1<br />
- Ở 450 O C, P tổng = 50 atm áp suất riêng phần cho từng khí là:<br />
0,25<br />
P<br />
NH<br />
= 4,585 atm; P<br />
3<br />
N<br />
= <strong>11</strong>,354 atm; P<br />
2<br />
H<br />
= 34,061 atm<br />
2<br />
4,585<br />
(<strong>11</strong>,354) (34,061)<br />
K p =<br />
1/ 2<br />
3/ 2<br />
= 6,84.<strong>10</strong> 3 atm 1<br />
Để tính sự biến <strong>thi</strong>ên entanpi H <strong>của</strong> phản ứng trên tại hai nhiệt độ<br />
b<br />
350 O C và 450 O C chúng ta áp dụng công thức:<br />
ln<br />
K<br />
K<br />
p<br />
p<br />
2<br />
1<br />
=<br />
H<br />
R<br />
1<br />
<br />
T1<br />
1<br />
<br />
T<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
Trong <strong>trường</strong> hợp này giá trị H được xem là không phụ thuộc vào<br />
khoảng nhiệt độ mà phản ứng xảy ra:<br />
0,5<br />
H O =<br />
R.<br />
T . T<br />
1<br />
T<br />
2<br />
2<br />
K<br />
ln<br />
K<br />
T<br />
1<br />
P1<br />
p2<br />
- Tại P tổng = <strong>10</strong> atm. Giá trị H sẽ là:<br />
H O =<br />
6,55.<strong>10</strong><br />
,314.623.723ln<br />
2,64.<strong>10</strong><br />
723<br />
623<br />
3<br />
8 2<br />
= -52,199 J/mol<br />
- Tại P tổng = 50 atm. Giá trị H sẽ là:<br />
H O =<br />
6,84.<strong>10</strong><br />
,314.623.723ln<br />
2,76.<strong>10</strong><br />
723<br />
623<br />
3<br />
8 2<br />
= -51,613 J/mol<br />
0,5
Câu<br />
6<br />
1<br />
pKa<br />
pKa<br />
2<br />
a. Dung dịch A: pH A =<br />
1 2<br />
= 4,68<br />
pKa<br />
pKa<br />
2<br />
Dung dịch B: pH B =<br />
1 2<br />
= 9,765<br />
Dung dịch C: [H + ] = 0,01M => pH C = 2<br />
Chất chỉ thị phù hợp nhất là metyl đỏ, khi đó:<br />
0,5<br />
dung dịch C <strong>có</strong> màu đỏ;<br />
dung dịch A <strong>có</strong> màu đỏ da cam;<br />
dung dịch B <strong>có</strong> màu vàng.<br />
b. ( Nồng độ ban đầu <strong>của</strong>: NaOH = 0,015M; H 3 PO 4 0,01M<br />
Phản ứng xảy ra:<br />
H 3 PO 4 + OH - → H 2 PO 4<br />
-<br />
+ H 2 O<br />
0,01 0,015<br />
- 0,005 0,01<br />
0,5<br />
H 2 PO 4<br />
-<br />
+ OH - → HPO 4<br />
2-<br />
+ H 2 O<br />
0,01 0,005<br />
5.<strong>10</strong> -3 - 5.<strong>10</strong> -3<br />
Dung dịch thu được là một dung dịch đệm <strong>có</strong> dạng axit và bazơ liên hợp<br />
cùng nồng độ mol. Do đó:<br />
pH X = pK a2 = 7,21.<br />
Hiện tượng: dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu tím.<br />
a. K 2 Cr 2 O 7 → 2K + + Cr 2 O 7<br />
2-<br />
0,1M<br />
- 0,1M<br />
Các cân <strong>bằng</strong>:<br />
Cr 2 O 7<br />
2-<br />
+ H 2 O 2HCrO 4<br />
-<br />
(1) K 1 = <strong>10</strong> -1,64<br />
HCrO 4<br />
-<br />
H + + CrO 4<br />
2-<br />
(2) K a = <strong>10</strong> -6,5<br />
H 2 O H + + OH - (3) K w = <strong>10</strong> -14<br />
Nhận xét: K 1 >> K a >> K w => coi như lượng HCrO 4<br />
-<br />
chuyển <strong>hóa</strong> không<br />
đ<strong>án</strong>g kể so với lượng HCrO 4<br />
-<br />
được tạo thành.<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> (1):<br />
Cr 2 O 7<br />
2-<br />
+ H 2 O 2HCrO 4<br />
-<br />
(1) K 1 = <strong>10</strong> -1,64<br />
0,5
C 0,1<br />
[ ] 0,1 - x 2x<br />
[HCrO ] (2x)<br />
K <strong>10</strong><br />
[Cr O ] 0,1 x<br />
2 2<br />
4<br />
1 2<br />
2 7<br />
<br />
1,64<br />
=> x = 2,124.<strong>10</strong> -2 =><br />
[HCrO 4- ] = 4,248.<strong>10</strong> -2 M<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> (2):<br />
HCrO<br />
- 4 H + + CrO<br />
2- 4 (2) K a = <strong>10</strong> -6,5<br />
C 4,248.<strong>10</strong> -2<br />
[ ] 4,248.<strong>10</strong> -2 - y y y<br />
<br />
[H ][CrO ] y<br />
Ka<br />
<strong>10</strong><br />
[HCrO ] 0,04248 y<br />
2<br />
2<br />
4<br />
<br />
4<br />
y = 1,16.<strong>10</strong> -4 pH = 3,96.<br />
b.<br />
Đ<strong>án</strong>h giá khả năng hình thành kết tủa BaCrO 4 : [Ba 2+ ][CrO<br />
2- 4 ] =<br />
(0,25/2)(y/2) = <strong>10</strong> -5,14 >> K S , do đó <strong>có</strong> kết tủa BaSO 4 xuất hiện.<br />
2Ba 2+ + Cr 2 O<br />
2- 7 + H 2 O 2BaCrO 4 + 2H + (2) K 2 = K<br />
- S<br />
2<br />
K 1 K<br />
2 a = <strong>10</strong> 5,22 >> 1<br />
6,5<br />
=><br />
0,5<br />
0,125 0,05<br />
0,025 - 0,<strong>10</strong><br />
[H + ] = 0,<strong>10</strong>M => pH = 1.<br />
Câu<br />
7<br />
1<br />
0 1,2.(5 + 1/ 3) - 1,14.(5 - 1)<br />
E - = = 1,38 V<br />
HOI/I3<br />
1+<br />
1/ 3<br />
0 1,7.(7- 4) - 2, 27.(6-<br />
4)<br />
E - 2-<br />
= = 0,56V<br />
MnO 4 /MnO4<br />
7-<br />
6<br />
;<br />
;<br />
0,25<br />
0,25<br />
0 1,23.(4- 2) - 1,5.(3-<br />
2)<br />
E 3+<br />
= = 0,96V<br />
MnO 2 /Mn<br />
4-<br />
3<br />
0,25<br />
2 Ở điện cực p<strong>hải</strong>: MnO 4<br />
-<br />
+ 8H + + 5e→ Mn 2+ + 4H 2 O<br />
E p<strong>hải</strong> =<br />
0<br />
E +<br />
2<br />
MnO4<br />
/ Mn<br />
<br />
0,0592 [ MnO4<br />
].[ H<br />
lg<br />
2<br />
5 [ Mn ]<br />
<br />
]<br />
8<br />
= 1,51 +<br />
|<br />
0,0592 0,05[ H ]<br />
lg<br />
5 0,01<br />
8<br />
0,25<br />
Ở điện cực trái:<br />
3I - → I 3<br />
-<br />
+ 2e
E trái =<br />
0<br />
E + <br />
0,0592 [ I3<br />
]<br />
lg<br />
I3<br />
/ 3I<br />
<br />
2 [ I ]<br />
3<br />
0,0592<br />
2<br />
0,02<br />
(0,1)<br />
= 0,5355 + lg =0,574<br />
3<br />
0,25<br />
0 8<br />
,0592<br />
5<br />
<br />
E pin = E p<strong>hải</strong> - E trái => 0,824 = 1,51 + lg(5.[ H ] ) 0, 574<br />
=> [H + ] = 0,05373 (M)<br />
0,25<br />
Mặt khác từ cân <strong>bằng</strong><br />
HSO 4<br />
-<br />
→ H + + SO 4<br />
2-<br />
K a = <strong>10</strong> -2<br />
C o<br />
C<br />
[ ] C – [H + ] [H + ] [H + ]<br />
<strong>10</strong><br />
2<br />
<br />
[ H ]<br />
C [<br />
H<br />
2<br />
<br />
2<br />
(0,054)<br />
<br />
] C 0,054)<br />
=> [HSO 4- ]=0,3456 M<br />
0,5<br />
Câu<br />
8<br />
1 X cháy cho ngọn lửa màu vàng thành phần nguyên tố <strong>của</strong> X <strong>có</strong> natri.<br />
Dung dịch X tác dụng với SO 2 đến dư thu được dung dịch B tạo kết tủa<br />
vàng với AgNO 3 thành phần nguyên tố <strong>của</strong> X <strong>có</strong> iot.<br />
Phản ứng <strong>của</strong> X với SO 2 chứng minh X <strong>có</strong> tính oxi <strong>hóa</strong>.<br />
0,5<br />
Từ lập luận trên X <strong>có</strong> cation Na + và anion IO x<br />
Đặt công thức <strong>của</strong> X là NaIO x .<br />
Phản ứng dạng ion:<br />
2 IO x +(2x-1) SO 2 + 2(x-1) H 2 O (2x-1) SO<br />
2- 4 + I 2 + (4x-4) H (1)<br />
(2)<br />
(3)<br />
I 2 + 2H 2 O + SO 2 2I + SO<br />
2- 4 + 4H <br />
Ag + I AgI<br />
IO x + (2x-1) I + 2x H x I 2 + x H 2 O (4)<br />
I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 2NaI + Na 2 S 4 O 6 (5)<br />
1,87.<strong>10</strong> -3 3,74.<strong>10</strong> -3<br />
0,5<br />
2 Số mol Na 2 S 2 O 3 = 0,1.0,0374 = 3,74.<strong>10</strong> -3<br />
Theo (5) Số mol I 2 = ½(Số mol Na 2 S 2 O 3 ) = 1,87.<strong>10</strong> -3
Theo (4) Số mol IO x =<br />
x 1 (số mol I 2 ) =<br />
x 1 .1,87.<strong>10</strong> -3<br />
<br />
0,1<br />
2312716x<br />
=<br />
x 1 .1,87.<strong>10</strong> -3<br />
0,5<br />
<br />
0,1.x<br />
15016x<br />
= 1,87.<strong>10</strong> -3<br />
0,1x = 0,2805 + 0,02992x<br />
0,5<br />
x = 4<br />
Câu9<br />
Công thức phân tử <strong>của</strong> X: NaIO 4<br />
Thêm 25 ml dung dịch I 2 0,0525M vào 25 ml dung dịch A<br />
Na 2 S + I 2 → 2NaI + S ↓ (1)<br />
2Na 2 S 2 O 3 + I 2 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaI (2)<br />
Chuẩn độ iot dư hết 12,9 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,<strong>10</strong>1M (=0,001<strong>30</strong>29<br />
mol)<br />
2Na 2 S 2 O 3 + I 2 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaI (3)<br />
→ I 2 dư 0,00065145 mol<br />
→ I 2 tham gia phản ứng (1)+(2) là : 0,025x0,0525 – 0,00065145 =<br />
0,00066<strong>10</strong>5 mol = 6,6<strong>10</strong>5x<strong>10</strong> -4 (mol)<br />
→ số mol I 2 cần p/ư với 250 ml dd A: 6,6<strong>10</strong>5.<strong>10</strong> -3 mol<br />
Cho ZnSO 4 dư vào 50 ml dung dịch A.<br />
Zn 2+ + S 2- → ZnS ↓<br />
Lọc bỏ kết tủa, chuẩn độ nước lọc hết <strong>11</strong>,5 ml dd iot 0,0<strong>10</strong>1M (=<br />
0,000<strong>11</strong>615 mol = 1,1615.<strong>10</strong> -4 mol) → số mol Na 2 S 2 O 3 trong 50 ml dd<br />
A là 2,323.<strong>10</strong> -4 mol → số mol Na 2 S 2 O 3 trong 250 ml dd A là 1,1615.<strong>10</strong> -<br />
3<br />
mol<br />
→ số mol I 2 cần dùng trong (2) khi p/ư với 250 ml A là : 5,8075.<strong>10</strong> -4<br />
mol<br />
→ số mol Na 2 S trong 250 ml dung dịch A: 6,02975.<strong>10</strong> -3 mol<br />
% Na 2 S.9H 2 O= 6,02975.<strong>10</strong> -3 . 168.<strong>10</strong>0/2 = 72,36%<br />
%Na 2 S 2 O 3 .5H 2 O = 14,40%<br />
% tạp chất trơ = 13,24%<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu<br />
<strong>10</strong><br />
1<br />
v<br />
d [ O2]<br />
dt<br />
= k [H + ] [O 2 ] ;<br />
Vì [H + ] là một hằng số nên :<br />
v = k [O 2 ] <br />
3,85.<strong>10</strong> -3 = k (7,69.<strong>10</strong> -6 ) <br />
0,5<br />
1,67.<strong>10</strong> -2 = k (3,33.<strong>10</strong> -5 )
0,<strong>10</strong>0 = k (2,00.<strong>10</strong> -4 ) <br />
3,85.<strong>10</strong><br />
1,67.<strong>10</strong><br />
3<br />
2<br />
1,67.<strong>10</strong><br />
0,<strong>10</strong>0<br />
2<br />
<br />
7,69.<strong>10</strong><br />
<br />
<br />
3,33.<strong>10</strong><br />
6<br />
<br />
3,33.<strong>10</strong><br />
<br />
2,00.<strong>10</strong><br />
5<br />
5<br />
4<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,231 = (0,231) = 1<br />
0,167 = (0,167) = 1<br />
0,5<br />
3,85.<strong>10</strong><br />
0,<strong>10</strong>0<br />
3<br />
6<br />
7,69.<strong>10</strong><br />
<br />
4<br />
2,00.<strong>10</strong><br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,0385 = (0,0385) = 1<br />
v = k [O 2 ]<br />
k = 3,85.<strong>10</strong> -3 mol.lit -1 .s -1 / 7,69.<strong>10</strong> -6 mol.lit -1 = 501 s 1<br />
k = 1,67.<strong>10</strong> -2 mol.lit -1 .s -1 / 3,33.<strong>10</strong> -5 mol.lit -1 = 501 s 1<br />
k = 0,1 mol.lit -1 .s -1 / 2,00.<strong>10</strong> -4 mol.lit -1 = 502 s 1<br />
k tb = 501 s 1<br />
0,5<br />
0,5<br />
HS làm <strong>các</strong>h khác đúng vẫn cho điểm tối đa.<br />
………HẾT…………
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG<br />
TỈNH NAM ĐỊNH<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 05 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1: (2 điểm)<br />
a) Đối với hệ gồm 1 hạt nhân và <strong>các</strong> electron, biểu thức liên hệ giữa năng lượng<br />
liên kết <strong>của</strong> electron với hạt nhân được biểu diễn như sau:<br />
trong đó n là số lượng tử chính; σ là hằng số chắn (σ = 0 khi hệ <strong>có</strong> 1 electron, σ =<br />
0,3 khi hệ <strong>có</strong> 2 electron…) ; Z là số đơn vị điện tích hạt nhân. Xác định năng lượng<br />
ion <strong>hóa</strong> thứ ba (theo eV) <strong>của</strong> Be (Z = 4) từ trạng thái cơ bản (ứng với sự tách<br />
electron từ ion Be 2+ thành Be 3+ ).<br />
b) Giải thích tại sao Flo <strong>có</strong> độ âm điện lớn hơn Clo nhưng ái lực electron <strong>của</strong> Flo<br />
(3,58 eV) lại bé hơn <strong>của</strong> Clo (3,81 eV)?<br />
Câu 2: (2 điểm)<br />
a) Cho <strong>các</strong> dung dịch riêng rẽ sau: NaH 2 PO 4 0,01M (A); Na 2 HPO 4 0,01M (B); HCl<br />
0,01M (C). Trình bày ngắn gọn <strong>các</strong>h xác định pH <strong>của</strong> <strong>các</strong> dung dịch và cho biết<br />
chất chỉ thị nào sau đây tốt nhất sử dụng để phân biệt <strong>các</strong> dung dịch trên. Nêu rõ<br />
hiện tượng xảy ra?<br />
Cho <strong>các</strong> chất chỉ thị: (1) Metyl dacam (khoảng chuyển màu từ 3,1 - 4,4: pH 3,1<br />
màu đỏ; pH 4,4 màu vàng); (2) Metyl đỏ (khoảng chuyển màu 4,4-6,2; pH < 4,4<br />
màu đỏ; pH > 6,2 màu vàng); (3) Quỳ (khoảng chuyển màu 5,0-8,0; pH < 5,0<br />
màu đỏ; pH > 8,0 màu xanh); (4) Phenolphtalein (khoảng chuyển màu 8,2 - <strong>10</strong>,0;<br />
pH < 8,2 không màu; pH > <strong>10</strong> màu đỏ)<br />
b) Nhỏ từ từ đến hết V lít dung dịch NaOH 0,03M vào V lít dung dịch H 3 PO 4<br />
0,02M <strong>có</strong> sẵn vài giọt quỳ tím, thu được dung dịch X. Viết phương trình phản ứng<br />
xảy ra và cho biết sự thay đổi màu sắc <strong>của</strong> dung dịch.<br />
Cho biết: H 3 PO 4 <strong>có</strong> pKa 1 = 2,15; pKa 2 = 7,21; pKa 3 = 12,32; pK w = 14
Câu 3: (2 điểm)<br />
Trong mặt trời, <strong>có</strong> xảy ra một chuỗi <strong>các</strong> phản ứng hạt nhân nằm trong chu trình<br />
cacbon-nitơ như sau:<br />
a) Hoàn thành <strong>các</strong> phản ứng hạt nhân trên, viết phương trình tổng quát cho chu<br />
trình cacbon-nitơ.<br />
b) Hạt nhân nào được coi là xúc tác <strong>của</strong> quá trình? Hạt nhân nào được coi là hạt<br />
nhân trung gian?<br />
c) Tính năng lượng giải phóng ra nếu <strong>có</strong> 1 gam 1 H tham gia vào chu trình này.<br />
Cho: Khối lượng mol nguyên tử <strong>của</strong> 1 H và F lần lượt là 1,00782 g/mol và 4,00260<br />
g/mol. Khổi lượng <strong>của</strong> positron là 9,<strong>10</strong>939 × <strong>10</strong> -28 g. Hằng số Avogadro N =<br />
6,022136 × <strong>10</strong> 23 . Tốc độ <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g trong chân không c = 2,998 × <strong>10</strong> 8 m/s.<br />
Câu 4: (2 điểm)<br />
Độ ẩm tuyệt đối <strong>của</strong> không khí được tính <strong>bằng</strong> lượng hơi nước <strong>có</strong> trong 1 đơn vị<br />
thể tích không khí (tính ra g/m 3 ). Độ ẩm tương đối <strong>của</strong> không khí là tỉ số giữa độ<br />
ẩm tuyệt đối với độ ẩm cực đại (độ ẩm khi hơi nước bão hòa) ở nhiệt độ đang xét<br />
(tính ra %). Cho P o = <strong>10</strong>1, 3 kPa và bảng tính chất nhiệt động sau (coi không phụ<br />
thuộc nhiệt độ):<br />
Chất ΔH o 298 (kJ/mol) S o 298 (J/mol.K)<br />
Na 2 SO 4 -1384,6 149,5<br />
Na 2 SO 4 .<strong>10</strong>H 2 O -4324,7 591,9<br />
H 2 O (l) -285,8 70,1<br />
H 2 O (k) -241,8 188,7<br />
a) Có hiện tượng gì xảy ra khi để 2 kho<strong>án</strong>g vật Na 2 SO 4 và Na 2 SO 4 .<strong>10</strong>H 2 O ra ngoài<br />
không khí <strong>có</strong> độ ẩm tương đối <strong>bằng</strong> 67% ở 25 o C.
) Các kết quả thu được ở trên <strong>có</strong> thay đổi không khi hạ nhiệt độ xuống 0 o C.<br />
c) Ở độ ẩm tương đối nào <strong>của</strong> không khí cả hai chất song song tồn tại ở 25 o C.<br />
d) Nói Na 2 SO 4 là chất hút ẩm tốt <strong>có</strong> đúng không?<br />
Câu 5: (2 điểm)<br />
Cho bảng dữ kiện nhiệt động <strong>của</strong> phản ứng: SO 2 (k) + O 2 (k) SO 3 (k) (1)<br />
Nhiệtđộ ( o C) 5<strong>30</strong> 550<br />
Δ phảnứng G o (kJ/mol) –16,03 –15,31<br />
a) Ước lượng hằng số cân <strong>bằng</strong> K p1 <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 650 o C.<br />
Cho 15,19 g sắt (II) sunfat được đun nóng trong bình chân không 1,00 L tới 650 o C<br />
thì xảy ra <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
FeSO 4 (r) Fe 2 O 3 (r) + SO 3 (k) + SO 2 (k) (2)<br />
2SO 3 (k) 2SO 2 (k) + O 2 (k) (3)<br />
Khi hệ đạt đến trạng thái cân <strong>bằng</strong>, áp suất riêng phần <strong>của</strong> oxy là 21,28 mmHg.<br />
b) Tính áp suất tổng ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> và giá trị K p2 <strong>của</strong> phản ứng (2).<br />
c) Tính phần trăm FeSO 4 bị phân hủy?<br />
Câu 6: (2 điểm)<br />
a) Tính pH <strong>của</strong> dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,<strong>10</strong>M.<br />
b) Trộn 50,0 ml dung dịch BaCl 2 0,50M với 50,0 ml dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,20M.<br />
Xác định pH <strong>của</strong> dung dịch thu được.<br />
Cho biết: Tích ion <strong>của</strong> nước là K w = <strong>10</strong> -14 . Tích số tan <strong>của</strong> BaCrO 4 là K S = <strong>10</strong> -9,93 .<br />
Cr 2 O<br />
2- 7 + H 2 O 2HCrO<br />
- 4 <strong>có</strong> K = <strong>10</strong> -1,64 ;<br />
HCrO<br />
- 4 H + + CrO<br />
2- 4 <strong>có</strong> K a = <strong>10</strong> -6,5 .<br />
Câu 7: (2 điểm)<br />
Cho ba pin điện <strong>hóa</strong> với sức điện động tương ứng ở 298K:<br />
Pin 1: Hg | Hg 2 Cl 2 | KCl (bão hoà) || Ag + (0,0<strong>10</strong>0M) | Ag <strong>có</strong> E 1 = 0,439V.<br />
Pin 2: Hg | Hg 2 Cl 2 | KCl (bão hoà) || AgI (bão hoà) | Ag <strong>có</strong> E 2 = 0,089V.<br />
Pin 3: Ag | AgI (bão hoà), PbI 2 (bão hoà) || KCl (bão hoà) |Hg 2 Cl 2 | Hg <strong>có</strong> E 3 =<br />
0,2<strong>30</strong>V.<br />
a) Tính tích số tan <strong>của</strong> AgI.
) Tính tích số tan <strong>của</strong> PbI 2 .<br />
Cho: E 0 (Ag + /Ag) = 0,799V.<br />
Câu 8: (2 điểm)<br />
Một số <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> vào phòng thí nghiệm <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> <strong>trường</strong> làm thực hành về tốc độ<br />
phản ứng nhưng do vô ý nên khi làm xong đã để quên không đậy nắp và cất vào vị<br />
trí cũ một lọ <strong>hóa</strong> chất A mà trên nhãn <strong>có</strong> ghi “bảo quản trong điều kiện tối”. Sau<br />
một thời gian, <strong>các</strong> giáo viên tiến hành rà soát phòng thí nghiệm mới phát hiện ra thì<br />
<strong>hóa</strong> chất trong chai đã biến đổi tạo thành ba hợp chất mới là B, C và D. Hợp chất A<br />
<strong>có</strong> thể được dùng để làm tăng độ tan <strong>của</strong> hợp chất C trong <strong>các</strong> dung dịch nước nhờ<br />
tạo thành D. Nếu trộn dung dịch đậm đặc <strong>của</strong> A và B với nhau sau đó cho phản<br />
ứng với một khí F màu vàng lục sẽ <strong>sinh</strong> ra hai muối G và H. Trong môi <strong>trường</strong><br />
axit, muối G phản ứng với A tạo thành dung dịch màu nâu xỉn <strong>có</strong> chứa C. Oxy<br />
chiếm 22,4% khối lượng <strong>của</strong> G. Khí F phản ứng với hidro trong điều kiện chiếu<br />
s<strong>án</strong>g tạo ra axit J. Mặt khác, G tác dụng với J dẫn tới C, F và H.<br />
a. Tìm công thức <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất và viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn.<br />
b. Tính pH cực đại mà ở đó phản ứng giữa dung dịch A 0,<strong>10</strong> M và G 0,25 M tự<br />
diễn biến ở 25 o C biết E o (C/A) = 0,536 V và E o (G, H + /C) = 1,195 V.<br />
c. Vai trò <strong>của</strong> <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g trong quá trình biến tính <strong>của</strong> A là gì?<br />
Câu 9: (2 điểm)<br />
Xục khí NH 3 vào SCl 2 người ta thu được một chất rắn X màu đỏ chỉ chứa S và N,<br />
rất dễ nổ.<br />
a) Hòa tan 8,48 gam X trong 500 gam benzen thu được dung dịch <strong>hóa</strong> rắn tại<br />
4,988 o C biết rằng hằng số nghiệm lạnh <strong>của</strong> benzen là 5,065 o C.kg/mol và nhiệt độ<br />
đông đặc <strong>của</strong> benzen là 5,455 o C. Xác định công thức phân tử <strong>của</strong> X và viết phương<br />
trình phản ứng đã xảy ra (không <strong>có</strong> mặt hợp chất ion).<br />
b) Viết cấu tạo <strong>của</strong> X và giải thích tại sao thực nghiệm cho thấy độ dài <strong>các</strong> liên kết<br />
trong X <strong>bằng</strong> nhau.<br />
c) Từ <strong>các</strong> dữ kiện sau, tính ΔH o <strong>của</strong> phản ứng điều chế 1 mol X ở ý a).<br />
E(S–S) = 226 kJ mol –1 ; E(N≡N) = 946 kJ mol –1 ; E(S–N) = 273 kJ mol –1 ; E(S=N) =<br />
328 kJ mol –1 ; ΔH bay hơi (S 8 ) = 77 kJ mol –1 ; ΔH bay hơi (X) = 88 kJ mol –1 ; ΔH tạo thành
(NH 3 ) = – 45,9 kJ mol –1 ; ΔH tạo thành (SCl 2 ) = – 50,0 kJ mol –1 ; ΔH tạo thành (HCl) = –<br />
92.3 kJ mol –1 .<br />
Câu <strong>10</strong>: (2 điểm)<br />
Cho phản ứng sau diễn ra tại 25 0 C: S 2 O<br />
2- 8 + 3I - → 2SO<br />
2- 4 + I 3- . Để xác định<br />
phương trình động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng, người ta tiến hành đo tốc độ đầu <strong>của</strong> phản<br />
ứng ở <strong>các</strong> nồng độ đầu khác nhau :<br />
Thí Nồng độ ban đầu Nồng độ ban đầu <strong>của</strong> Tốc độ ban đầu <strong>của</strong> phản<br />
nghiệm <strong>của</strong> I - (mol/l ) S 2 O<br />
2- 8 ( mol/l ) ứng v o x<strong>10</strong> 3 (mol/l.s)<br />
1 0,1 0,1 0,6<br />
2 0,2 0,2 2,4<br />
3 0,3 0,2 3,6<br />
a. Xác định bậc riêng phần <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất phản ứng, bậc toàn phần và hằng số tốc độ<br />
<strong>của</strong> phản ứng. Chỉ rõ đơn vị <strong>của</strong> hằng số tốc độ <strong>của</strong> phản ứng.<br />
b. Nếu ban đầu người ta cho vào hỗn hợp đầu ở thí nghiệm 3 một hỗn hợp chứa<br />
S 2 O<br />
2- 3 và hồ tinh <strong>bộ</strong>t sao cho nồng độ ban đầu <strong>của</strong> S 2 O<br />
2- 3 <strong>bằng</strong> 0,2 M. Tính thời<br />
gian để dung dịch bắt đầu xuất hiện màu xanh. Biết phản ứng: 2S 2 O<br />
2- 3 + I<br />
- 3 →<br />
S 4 O<br />
2- 6 + 3I - <strong>có</strong> tốc độ xảy ra rất nhanh và để <strong>có</strong> màu xanh xuất hiện thì nồng độ I<br />
- 3<br />
p<strong>hải</strong> vượt quá <strong>10</strong> -3 mol/l.<br />
………………………….. HẾT …………………………..<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Lại Năng Duy<br />
Điện thoại: 01634121380<br />
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
1 a Be 2+ <strong>có</strong> Z = 4. 0,5
Cấu hình electron ở trạng thái cơ bản (n = 1) là: 1s 2 .<br />
Năng lượng liên kết giữa electron với hạt nhân trong ion Be 2+<br />
ở trạng thái cơ bản là:<br />
E Be<br />
2+<br />
= 2E 1 =<br />
2<br />
(4 0,3)<br />
2.( 13,6) (eV) 372,368eV<br />
2<br />
1<br />
Be 3+ (1s 1 ) là hệ 1 electron 1 hạt nhân<br />
E Be<br />
3+<br />
= -<br />
2<br />
4<br />
13,6 (eV)<br />
2<br />
1 = - 217,6 (eV)<br />
0,5<br />
Năng lượng ion <strong>hóa</strong> thứ ba <strong>của</strong> Be<br />
I 3 = E<br />
3+ Be - E<br />
2+ Be = -217,6 – (-372,368) = 154,768 eV<br />
0,5<br />
Do Flo <strong>có</strong> b<strong>án</strong> kính nhỏ hơn Clo nên <strong>có</strong> khả năng hút cặp e<br />
liên kết về phía mình mạnh hơn Clo (độ âm điện <strong>của</strong> Flo lớn<br />
b<br />
hơn). Cũng chính do b<strong>án</strong> kính nhỏ, nên khi Flo nhận hẳn một<br />
electron vào nguyên tử sẽ gây nên lực đẩy mạnh giữa <strong>các</strong><br />
0,5<br />
electron làm cho hệ kém bền. Do đó, Flo lại <strong>có</strong> ái lực electron<br />
nhỏ hơn Clo.<br />
Dung dịch A: pH A =<br />
pKa<br />
pKa<br />
2<br />
1 2<br />
= 4,68<br />
Dung dịch B: pH B =<br />
pKa<br />
pKa<br />
2<br />
1 2<br />
= 9,765<br />
0,75<br />
a<br />
Dung dịch C: [H + ] = 0,01M => pH C = 2<br />
Chất chỉ thị phù hợp nhất là metyl đỏ, khi đó:<br />
2<br />
- dung dịch C <strong>có</strong> màu đỏ;<br />
- dung dịch A <strong>có</strong> màu đỏ da cam;<br />
0,25<br />
- dung dịch B <strong>có</strong> màu vàng.<br />
Nồng độ ban đầu <strong>của</strong>: NaOH = 0,015M; H 3 PO 4 0,01M<br />
Phản ứng xảy ra:<br />
b<br />
H 3 PO 4 +<br />
OH - → H 2 PO 4<br />
-<br />
+ H 2 O<br />
0,5<br />
0,01 0,015<br />
- 0,005 0,01
H 2 PO<br />
- 4 + OH - → HPO<br />
2- 4 + H 2 O<br />
0,01 0,005<br />
5.<strong>10</strong> -3 - 5.<strong>10</strong> -3<br />
Dung dịch thu được là một dung dịch đệm <strong>có</strong> dạng axit và<br />
bazơ liên hợp cùng nồng độ mol. Do đó:<br />
0,25<br />
pH X = pK a2 = 7,21.<br />
Hiện tượng: dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu tím. 0,25<br />
a 1,0<br />
3<br />
b<br />
c<br />
4 a<br />
Trung gian: 13 N, 13 C, 14 N, 15 O, 15 N. 0,25<br />
Xúc tác: 12 C 0,25<br />
Độ hụt khối tính cho 1 mol phản ứng chung là:<br />
0,02758284 dvC hay 2,479.<strong>10</strong> 12 J<br />
0,25<br />
Tính cho 1g 1 H thì năng lượng giải phóng: 6,15.<strong>10</strong> <strong>11</strong> J 0,25<br />
Không khí ẩm do nước bốc hơi. Độ ẩm cực đại khi <strong>có</strong> cân<br />
<strong>bằng</strong>: H 2 O (l) H 2 O (k) (*)<br />
G<br />
K<br />
p<br />
2<br />
*<br />
RT<br />
ln K K 3,04.<br />
0<br />
298K<br />
<strong>10</strong><br />
n P k<br />
0<br />
K<br />
P H O<br />
p<br />
<strong>30</strong>80Pa<br />
Pcb, 298K<br />
* <br />
bh,298K<br />
2<br />
0,75<br />
H O<br />
,67P<br />
H O Pa<br />
Pkk , 298K<br />
2<br />
0<br />
bh,298<br />
2<br />
2064<br />
bh: bão hòa; cb: cân <strong>bằng</strong>; kk: không khí.
c<br />
d<br />
'<br />
Tính P H<br />
O<br />
cb 298K<br />
2<br />
, khi<strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
Na2SO4<br />
. <strong>10</strong>H2O<br />
Na SO <strong>10</strong>H2O<br />
(**)<br />
r<br />
2 4r<br />
k<br />
<br />
ở 25 o '<br />
C thì P H<br />
O Pa P H<br />
O<br />
cb 298K<br />
2<br />
kk ,298K<br />
2<br />
,<br />
2523 <br />
Như vậy phản ứng (**) chuyển dịch theo chiều thuận và<br />
Na2SO4<br />
. <strong>10</strong>H2O<br />
mất nước (kho<strong>án</strong>g vật bị chảy ra). Trong khi<br />
kho<strong>án</strong>g vật Na 2 SO 4 không đổi (bền, không hút nước).<br />
Dùng<br />
0<br />
K <br />
2<br />
H<br />
1 1<br />
ln <br />
<br />
K1<br />
R T1<br />
T2<br />
<br />
<br />
tính lại <strong>các</strong> hằng số cân <strong>bằng</strong><br />
<strong>của</strong> (*) và (**) ở 0 o C và suy ra:<br />
H<br />
O Pa P H<br />
O Pa<br />
'<br />
Pcb, 298K<br />
2<br />
366<br />
kk ,298K<br />
2<br />
404<br />
Phản ứng (**) chuyển theo chiều nghịch và Na 2 SO 4 chảy rữa.<br />
'<br />
Có điều này khi: P H<br />
O P H<br />
O Pa<br />
kk , 298K<br />
2 cb,298K<br />
2<br />
2523<br />
nghĩa là độ ẩm tương đối <strong>của</strong> không khí <strong>bằng</strong> 81,9%.<br />
Dựa vào kết quả 3 ý trên, ta thấy rằng: ở nhiệt độ thường<br />
(khoảng 25 o C) và độ ẩm không khí đã khá cao nhưng Na 2 SO 4<br />
vẫn không <strong>có</strong> xu hướng hút nước để tạo ra Na 2 SO 4 .<strong>10</strong>H 2 O,<br />
nghĩa là Na 2 SO 4 không p<strong>hải</strong> là chất hút ẩm tốt.<br />
.<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
5<br />
a<br />
b<br />
SO 2 (k) + O 2 (k) SO 3 (k) (1)<br />
ΔH = -44938 J/mol<br />
0,25<br />
ΔS = -36 J/molK<br />
ΔG ở 650 o C = -<strong>11</strong>7<strong>10</strong> J/mol → lnK p1 = 1,526 → K p1 = 4,6 0,25<br />
2SO 3 (k) 2SO 2 (k) + O 2 (k) (3) <strong>có</strong> K p3 = (K p1 ) -2 = 0,047 0,25<br />
Phản ứng (2): 2 FeSO 4 (s) Fe 2 O 3 (s) + SO 3 (g) + SO 2 (g)<br />
Phân hủy: - - -<br />
0,25<br />
Cân <strong>bằng</strong>: P-a P+a<br />
Phản ứng (3):<br />
2 SO 3 (g) 2SO 2 (g) + O 2 (g)
6<br />
c<br />
Áp suất ban đầu: P P 0<br />
Phản ứng: -a +a +a/2<br />
Cân <strong>bằng</strong>: P-a P+a a/2<br />
Ở cân <strong>bằng</strong> thì áp suất <strong>của</strong> O 2 là 21,28/760 = 0,028 atm<br />
a/2 = 0,028 atm → a = 0,056 atm<br />
K p3 =<br />
2<br />
( P 0,056) 0,028<br />
0, 047<br />
2<br />
( P 0,056)<br />
2<br />
( P 0,056)<br />
→ 1,<br />
6973<br />
2<br />
( P 0,056)<br />
( P 0,056)<br />
→ 1,<br />
<strong>30</strong>3<br />
( P 0,056)<br />
→ P + 0,056 = 1,<strong>30</strong>3P – 0,073<br />
→ 0,<strong>30</strong>3P = 0,12896 → P = 0,425 atm<br />
2 FeSO 4 (s) Fe 2 O 3 (s) + SO 3 (g) + SO 2 (g)<br />
K p2 = P SO3 P SO2 = (P-a)(P+a) = (0,425 – 0,056)(0,425 + 0,056)<br />
= 0,177<br />
Số mol SO 3 = SO 2 do phân hủy FeSO 4 :<br />
PV = nRT → n = PV/PT = (0,425)1 /(0,082×923) = 5,6×<strong>10</strong> -3<br />
mol<br />
Số mol FeSO 4 = 2n SO3 = 0,0<strong>11</strong>2 mol<br />
Khối lượng FeSO 4 phân hủy = 0,0<strong>11</strong>2 ×151,91 = 1,70 g<br />
Phần trăm khối lượng FeSO 4 = 1,70/15,19 = <strong>11</strong>,21 %.<br />
K 2 Cr 2 O 7 → 2K + + Cr 2 O<br />
2- 7<br />
0,1M<br />
- 0,1M<br />
Các cân <strong>bằng</strong>:<br />
Cr 2 O<br />
2- 7 + H 2 O 2HCrO<br />
- 4 (1) K 1 = <strong>10</strong> -1,64<br />
HCrO<br />
- 4 H + + CrO<br />
2- 4 (2) K a = <strong>10</strong> -6,5<br />
H 2 O H + + OH - (3) K w = <strong>10</strong> -14<br />
Nhận xét: K 1 >> K a >> K w => coi như lượng HCrO<br />
- 4 chuyển<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25
<strong>hóa</strong> không đ<strong>án</strong>g kể so với lượng HCrO<br />
- 4 được tạo thành.<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> (1):<br />
Cr 2 O<br />
2- 7 + H 2 O 2HCrO<br />
- 4 (1) K 1 = <strong>10</strong> -1,64<br />
C 0,1<br />
[ ] 0,1 - x 2x<br />
0,25<br />
b<br />
[HCrO ] (2x)<br />
K <strong>10</strong><br />
[Cr O ] 0,1 x<br />
2 2<br />
4<br />
1 2<br />
2 7<br />
<br />
1,64<br />
=> x = 2,124.<strong>10</strong> -2 => [HCrO 4- ] = 4,248.<strong>10</strong> -2 M<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> (2):<br />
HCrO<br />
- 4 H + + CrO<br />
2- 4 (2) K a = <strong>10</strong> -6,5<br />
C 4,248.<strong>10</strong> -2<br />
[ ] 4,248.<strong>10</strong> -2 y y<br />
<br />
[H ][CrO ] y<br />
Ka<br />
<strong>10</strong><br />
[HCrO ] 0,04248 y<br />
2<br />
2<br />
4<br />
<br />
4<br />
6,5<br />
=> y = 1,16.<strong>10</strong> -4 pH = 3,96.<br />
Sau khi trộn: Ba 2+ = 0,25 M<br />
Cr 2 O<br />
2- 7 = 0,<strong>10</strong> M<br />
Đ<strong>án</strong>h giá khả năng hình thành kết tủa BaCrO 4 : [Ba 2+ ][CrO<br />
2- 4 ]<br />
= (0,25)(y) = <strong>10</strong> -4,74 >> K S , do đó <strong>có</strong> kết tủa BaCrO 4 xuất hiện.<br />
2Ba 2+ + Cr 2 O<br />
2- 7 + H 2 O 2BaCrO 4 + 2H + (2)<br />
K 2 = K<br />
-2 S K 1 K<br />
2 a = <strong>10</strong> 5,22 >> 1<br />
0,25 0,1<br />
TPGH: 0,05 - 0,20<br />
Cân <strong>bằng</strong> hòa tan kết tủa:<br />
BaCrO 4 Ba 2+ + CrO<br />
2- 4 K S = <strong>10</strong> -9,93<br />
BaCrO 4 + H + Ba 2+ + HCrO<br />
- 4 (3) <strong>có</strong> K 3 = K<br />
-1 s .K<br />
-1 a = <strong>10</strong> -3,43<br />
2BaCrO 4 + 2H + 2Ba 2+ + Cr 2 O<br />
2- 7 + H 2 O (4) <strong>có</strong> K 4 = K<br />
-1 2<br />
Nhìn chung, <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> này <strong>có</strong> hằng số tương đối bé nên dự<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25
7<br />
a<br />
b<br />
đo<strong>án</strong> sự hòa tan phức là không đ<strong>án</strong>g kể. Nghĩa là<br />
[Ba 2+ ] = 0,05 M; [H + ] = 0,2 M. Thực vậy:<br />
[CrO<br />
2- 4 ] = K s / [Ba 2+ ] = 2,35.<strong>10</strong> -9 M<br />
[HCrO 4- ] = [CrO<br />
2- 4 ] [H + ] /K a = 1,486.<strong>10</strong> -3 M<br />
[Cr 2 O 7- ] = [HCrO 4- ] 2 /K = 9,64.<strong>10</strong> -5 .<br />
Rõ ràng <strong>các</strong> nồng độ trên rất bé so với [H + ] = 0,2 M<br />
[H + ] = 0,20M => pH = 0,70. 0,25<br />
Tính thế <strong>của</strong> điện cực calomen:<br />
E 1 = E(Ag + /Ag) – E (calomen) trong đó<br />
0,25<br />
E(Ag + /Ag) = E o (Ag + /Ag) + 0,0592 log [Ag + ] = 0,681 V<br />
→ E (calomen) = 0,242V<br />
Tính nồng độ ion bạc: E2 = E(AgI (bão hòa)/Ag//Ag) – Ecalomen<br />
0,25<br />
⇒ E(AgI (bão hòa)/Ag//Ag) = 0,331V<br />
E(Ag + /Ag) = E o (Ag + /Ag) + 0,0592 log [Ag + ] = 0,331<br />
0,25<br />
⇒ [Ag + ] = 1,22.<strong>10</strong> -8 M<br />
[Ag + ] = [I - ] ⇒ Tích số tan AgI: K s, AgI = 1,48.<strong>10</strong> -16 0,25<br />
E3 = Ecalomen – E(AgI (bão hoà), PbI 2 (bão hoà)/Ag)<br />
0,25<br />
⇒ E(AgI (bão hoà), PbI 2 (bão hoà)/Ag) = 0,012V<br />
E(Ag + /Ag) = E o (Ag + /Ag) + 0,0592 log [Ag + ] = 0,012 V<br />
0,25<br />
⇒ [Ag + ] = 4,89.<strong>10</strong> -14 M<br />
⇒ [I - ] = = 3,02.<strong>10</strong> -3 M = [Ag + ] + 2 [Pb 2+ ] 0,25<br />
⇒ [Pb 2+ ] = 1,51.<strong>10</strong> -3 M<br />
0,25<br />
Tích số tan: K s, PbI2 = 1,37.<strong>10</strong> -8<br />
A: KI; B: KOH, C: I 2 , D: KI 3 , F: Cl 2 , G: KIO 3 , J: HCl, H:<br />
KCl<br />
8 a<br />
4I - + 2H 2 O + O 2 → 4OH - + I 2<br />
I - + I 2 → I<br />
- 3<br />
6OH - + I - + 3Cl 2 → IO<br />
- 3 + 6Cl - + 3H 2 O<br />
IO<br />
- 3 + 5I - + 6H + → 3I 2 + 3H 2 O<br />
1,0
c<br />
a<br />
H 2 + Cl 2 2HCl<br />
2IO<br />
- 3 + H + + <strong>10</strong>Cl 2 → I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O<br />
IO<br />
- 3 + 6H + + 5e → 1/2I 2 + 3H 2 O <strong>có</strong> E o 1 = 1,195 V<br />
1/2I 2 + e → I - <strong>có</strong> E o 2 = 0,536 V<br />
0,25<br />
E 2 = E o 2 + 0,0592 lg [I - ] = 0,595 V<br />
E 1 = E o 1 + 0,0592/5 lg [IO 3- ] 2 [H + ] 6<br />
0,25<br />
= 1,188 – 0,071 pH<br />
Khi E 1 = E 2 thì pH = 8,35 0,25<br />
Ánh s<strong>án</strong>g <strong>có</strong> 2 vai trò là:<br />
- Cung cấp năng lượng để chất đầu vượt qua năng lượng hoạt<br />
0,25<br />
<strong>hóa</strong>.<br />
- Khơi mào, tạo gốc tự do cho phản ứng<br />
Độ hạ nhiệt độ đông: ΔT = 0,467 o C → Nồng độ molan <strong>của</strong> X:<br />
0,0922 mol/kg<br />
0,25<br />
Vậy 8,5 gam X ứng với: 0,0461 mol<br />
M X = 184<br />
X là S 4 N 4 . 0,25<br />
4NH 3 + 6SCl 2 → S 4 N 4 + 12HCl + 1/4S 8 0,25<br />
9<br />
b<br />
0,5<br />
c<br />
Do cấu trúc cộng hưởng nên độ dài liên kết như nhau<br />
ΔH tạo thành (X) = 4.226 + 2.946 – 4.328 – 4.273 = 392 kJ/mol 0,25<br />
Đối với phản ứng ở ý a)<br />
ΔH phản ứng = 392 + 12.(-92,3) + 0 – 4.(-45,9) – 6.(-50) = 232 0,5<br />
kJ/mol<br />
<strong>10</strong> a<br />
Phương trình tốc độ <strong>của</strong> phản ứng <strong>có</strong> dạng: v pư = k pư .[S 2 O 8<br />
2-<br />
] n [I - ] m<br />
0,25
=> lgv pư = lgk pư + nlg[S 2 O 8<br />
2-<br />
] + mlg[I - ]<br />
Thí nghiệm 1: lg (0,6.<strong>10</strong> -3 ) = lgk pư + nlg(0,1) + mlg(0,1)<br />
Thí nghiệm 2: lg (2,4.<strong>10</strong> -3 ) = lgk pư + nlg(0,2) + mlg(0,2)<br />
Thí nghiệm 3: lg (3,6.<strong>10</strong> -3 ) = lgk pư + nlg(0,2) + mlg(0,3)<br />
Giải hệ ta <strong>có</strong>: n = m = 1; lgk pư = -1,222<br />
Bậc riêng phần <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> 1; Bậc phản ứng = 2.<br />
k pư = 6.<strong>10</strong> -2 (mol -1 .l.s -1 )<br />
Khi cho S 2 O 3<br />
2-<br />
vào và xảy ra phản ứng rất nhanh với I 3<br />
-<br />
2S 2 O 3<br />
2-<br />
+ I 3<br />
-<br />
→ S 4 O 6<br />
2-<br />
+ 3I - (2)<br />
Khi đó nồng độ I - không đổi trong giai đoạn phản ứng (2) diễn<br />
ra, do đó bậc <strong>của</strong> phản ứng (1) sẽ bị suy biến thành bậc 1.<br />
v pư = 0,06 .[S 2 O 8<br />
2-<br />
]0,3 = 1,8.<strong>10</strong> -2 [S 2 O 8<br />
2-<br />
]<br />
Khi đó <strong>có</strong> thể coi như xảy ra phản ứng:<br />
S 2 O 8<br />
2-<br />
+ 2S 2 O 3<br />
2-<br />
→ 2SO 4<br />
2-<br />
+ S 4 O 6<br />
2-<br />
Thời gian để lượng S 2 O 3<br />
2-<br />
vừa hết là t 1 . Điều này <strong>đồng</strong> nghĩa<br />
với lượng S 2 O 8<br />
2-<br />
đã phản ứng = 0,1M.<br />
Khi đó: t 1 . 1,8.<strong>10</strong> -2 =<br />
0,2<br />
ln 0,2 0,1 <br />
=> t = 38,5 giây<br />
Để <strong>có</strong> lượng I 3<br />
-<br />
đạt đến <strong>10</strong> -3 M thì thời gian thêm là t 2<br />
v pư =<br />
dy<br />
dt = k pư (0,1- y)(0,3-3y) => 3k pư t 2 =<br />
Với y = <strong>10</strong> -3 M => t 2 = 0,56 giây.<br />
1 1<br />
<br />
0,1 y 0,1<br />
Thời gian tối <strong>thi</strong>ểu để xuất hiện màu xanh là 38,5 + 0,56 =<br />
39,06 giây.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
Lại Năng Duy<br />
Điện thoại: 01634121380
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN TỤY NĂM 2015<br />
TỈNH NINH BÌNH<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Câu I (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn.<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 4 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Photpho đỏ tác dụng với Cl 2 dư thu được hợp chất A. Đun nóng A với NH 4 Cl trong dung<br />
môi hữu cơ thu được hợp chất B <strong>có</strong> dạng [NP 2 Cl 6 ][PCl 6 ]. Nếu tiếp tục đun, anion <strong>của</strong> B phản<br />
ứng với NH 4<br />
+<br />
để tạo ra chất trung gian C <strong>có</strong> công thức Cl 3 P=NH, cation <strong>của</strong> B phản ứng với<br />
C lần lượt tạo ra <strong>các</strong> cation D [N 2 P 3 Cl 8 ] + và E [N 3 P 4 Cl <strong>10</strong> ] + . Sau đó E tách đi cation F để tạo ra<br />
hợp chất thơm G (N 3 P 3 Cl 6 ).<br />
1. Viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất hoặc ion A, C, D, E, F.<br />
2. Viết công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion trong B và xác định trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> N, P trong B,<br />
G.<br />
Câu II (2,0 điểm) Tinh thể<br />
B<strong>án</strong> kính ion <strong>của</strong> Ba 2+ và O 2- lần lượt là 134 pm và 140 pm. Giả sử khi tạo thành tinh thể,<br />
không <strong>có</strong> sự biến đổi b<strong>án</strong> kính <strong>các</strong> ion.<br />
1. BaO <strong>có</strong> mạng tinh thể kiểu NaCl. Hãy tính khối lượng riêng <strong>của</strong> BaO (g/cm 3 ) theo lý<br />
thuyết. Cho nguyên tử khối <strong>của</strong> Ba là 137,327 và <strong>của</strong> oxi là 15,999.<br />
2. BaO 2 cũng <strong>có</strong> mạng tinh thể tương tự BaO nhưng một cạnh <strong>của</strong> ô lập phương bị kéo dài so<br />
với 2 cạnh còn lại. Hãy vẽ một ô mạng cơ sở <strong>của</strong> BaO 2 và tính gần đúng b<strong>án</strong> kính <strong>của</strong> mỗi<br />
nguyên tử oxi trong ion O 2<br />
2-<br />
biết rằng độ dài liên kết O-O trong O 2<br />
2-<br />
là 149 pm và khối lượng<br />
riêng <strong>của</strong> BaO 2 thực tế là 5,68 g/cm 3 .<br />
Câu III (2,0 điểm). Phản ứng hạt nhân.<br />
Photpho <strong>có</strong> hai <strong>đồng</strong> vị phóng xạ là 32 P (T 1/2 = 14,3 ngày) và 33 P (T’ 1/2 = 25,3 ngày) với khối<br />
lượng nguyên tử tương ứng là 31,97390727 (u) và 32,9717255 (u). Quá trình phóng xạ <strong>của</strong><br />
32<br />
P và 33 P <strong>đề</strong>u <strong>sinh</strong> ra một loại hạt <strong>có</strong> thể đâm xuyên qua tờ giấy nhưng bị cản bởi lá nhôm.<br />
Các hạt nhân con thu được <strong>có</strong> khối lượng lần lượt là 31,97207<strong>10</strong>0 (u) và 32,97145876 (u).<br />
1. Viết phương trình phân rã <strong>của</strong> 32 P và 33 P. Tính năng lượng giải phóng trong quá trình phân<br />
rã theo đơn vị J/nguyên tử. (N A = 6,0221.<strong>10</strong> 23 ; c = 2,99979 m/s)<br />
2. Một mẫu chứa cả hai <strong>đồng</strong> vị phóng xạ trên với độ phóng xạ ban đầu là 9136,2 Ci; sau 14,3<br />
ngày, độ phóng xạ <strong>của</strong> mẫu giảm xuống còn 4569,7. Hãy tính tỷ lệ 32 P/ 33 P trong mẫu ban đầu.<br />
1
Câu IV (2,0 điểm) Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
1. Tính entanpi chuẩn ở 1500 o C <strong>của</strong> phản ứng:<br />
CH 4 (k) + 2O 2 (k) → CO 2 (k) + 2H 2 O (k) ,<br />
∆H o 298 = -802,25 kJ<br />
Cho biết C o p ( J.K -1 . mol -1 ):<br />
CH 4 (k): 23,64 + 47,86.<strong>10</strong> -3 T -1,92.<strong>10</strong> 5 T -2<br />
H 2 O (k): <strong>30</strong>,54 + <strong>10</strong>,29 . <strong>10</strong> -3 T<br />
O 2 (k): 29,96 + 4,18 .<strong>10</strong> -3 T – 1,67 .<strong>10</strong> 5 T -2<br />
CO 2 (k): 44,22 + 8,79 . <strong>10</strong> -3 T – 8,62 .<strong>10</strong> 5 T -2<br />
2. Tính nhiệt độ <strong>của</strong> ngọn lửa CO cháy trong hai <strong>trường</strong> hợp sau:<br />
a. Cháy trong không khí (20% oxy và 80% nitơ theo thể tích).<br />
b. Cháy trong oxy tinh khiết.<br />
Cho biết lượng oxy vừa đủ cho phản ứng, nhiệt độ lúc đầu là 25 o C. Entanpi cháy <strong>của</strong> CO ở<br />
25 o C và 1atm là 283kJ.mol -1 . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi <strong>trường</strong>. Nhiệt dung mol chuẩn<br />
<strong>của</strong> <strong>các</strong> chất như sau:<br />
C o p (CO 2 , k) = <strong>30</strong>,5 + 2.<strong>10</strong> -2 T;<br />
C o p (N 2 , k) = 27,2 + 4,2.<strong>10</strong> -3 T<br />
Câu V (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> pha khí<br />
Ngày nay, để thu hồi Clo từ hidroclorua, người ta sử dụng cân <strong>bằng</strong>:<br />
O 2(k) + 4HCl (k) 2Cl 2(k) + 2H 2 O (k)<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K p <strong>của</strong> phản ứng trên ở 298K dựa vào <strong>các</strong> số liệu nhiệt động sau:<br />
O 2(k) HCl (k) Cl 2(k) H 2 O (k)<br />
H O s(kJ/mol) -92,3 -241,8<br />
S O (J/mol.K) 205 186,8 223 188,7<br />
2. Phản ứng trên thực tế <strong>có</strong> diễn ra ở nhiệt độ thường không? Giải thích.<br />
3. Cho 2,2 mol O 2 và 2,5 mol HCl vào bình kín dạng xilanh, áp suất cố định là 0,5 atm và<br />
nhiệt độ là T. Khi hệ đạt cân <strong>bằng</strong>, lượng O 2 nhiều gấp đôi lượng HCl. Tính giá trị T.<br />
4. Ở 520K, nạp vào bình phản ứng một lượng hỗn hợp HCl và O 2 , Ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> thì<br />
HCl đạt mức chuyển <strong>hóa</strong> 80%. Tính áp suất riêng phần <strong>của</strong> O 2 ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
Câu VI (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> axit-bazơ<br />
Cho H 2 S lội qua dung dịch chứa Cd 2+ 0,0<strong>10</strong>M và Zn 2+ 0,0<strong>10</strong>M đến khi nồng độ H 2 S đã hấp<br />
thụ đạt 0,02 M.<br />
2
1. Hỏi những ion nào bị kết tủa hoàn toàn?Tính pH <strong>của</strong> dung dịch khi <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> đã được<br />
<strong>thi</strong>ết lập.<br />
2. Thiết lập <strong>khu</strong> <strong>vực</strong> pH tại đó còn dưới 0,1% Cd 2+ trong dung dịch mà ZnS chưa bị kết tủa.<br />
Cho: H 2 S pK a1 = 7,02 pK a2 = 12,90; K s,CdS = <strong>10</strong> -26 ; K s,ZnS = <strong>10</strong> -21,6<br />
Câu VII (2,0 điểm)<br />
= <strong>10</strong> ; = <strong>10</strong><br />
* <strong>10</strong>,2 * 8,96<br />
<br />
<br />
CdOH<br />
ZnOH<br />
Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử-điện <strong>hóa</strong><br />
1. Hãy hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử sau <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h điền thêm <strong>các</strong> chất<br />
sản phẩm và <strong>các</strong> chất môi <strong>trường</strong>.<br />
K 2 Cr 2 O 7 + CrSO 4 + .... → Cr 2 (SO 4 ) 3 +...<br />
Fe(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 loãng →<br />
K 2 MnO 4 + H 2 O →<br />
NaNO 3 + Mg + H 2 SO 4 →<br />
2. Cho pin sau : H 2 (Pt), P<br />
H<br />
=1atm/ H + : 1M || MnO <br />
2<br />
4<br />
: 1M, Mn 2+ : 1M, H + : 1M / Pt<br />
Biết rằng sức điện động <strong>của</strong> pin ở 25 0 C là 1,5V.<br />
0<br />
a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính E - 2+ ?<br />
MnO /Mn<br />
b) Sức điện động <strong>của</strong> pin thay đổi như thế nào khi thêm một ít NaHCO 3 vào nửa trái <strong>của</strong><br />
pin?<br />
Câu VIII (2,0 điểm).<br />
Nhóm halogen<br />
1. Một giáo viên làm thí nghiệm vui mô tả <strong>các</strong>h biến chì thành vàng như sau: Ngâm một lá<br />
chì vào một dung dịch X ở nhiệt độ 90 O C, một thời gian sau lấy lá chì ra, để nguội dung dịch<br />
thấy những tinh thể màu vàng óng <strong>án</strong>h xuất hiện.<br />
a) Một <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> xác định dung dịch X <strong>có</strong> thể là CuI 2 hoặc AuCl 3 . Điều này <strong>có</strong> hợp lý không?<br />
Giải thích.<br />
b) Đề nghị một dung dịch X khác hai chất trên để thực hiện thí nghiệm. Viết phương trình<br />
minh họa.<br />
2. Dẫn từ từ 2,24 lít hỗn hợp khí CO và CO 2 qua I 2 O 5 dư đun nóng. Chất rắn sau phản ứng<br />
hòa tan vào dung dịch chứa NaI và Na 2 CO 3 dư được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa<br />
đủ với 20,00 mL dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,<strong>10</strong> M.<br />
Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra và xác định phần trăm thể tích khí CO trong hỗn hợp<br />
khí ban đầu.<br />
4<br />
3
Câu IX (2,0 điểm).<br />
Oxi-lưu huỳnh<br />
Các hợp chất X, Y, Z <strong>đề</strong>u cấu tạo gồm <strong>các</strong> nguyên tố Na, S, O trong đó M Z – M Y = M Y – M X<br />
= 16.<br />
Khử Y <strong>bằng</strong> cacbon ở nhiệt độ cao rồi cho sản phẩm vào dung dịch HCl thu được một chất<br />
khí mùi trứng thối. Khí này tác dụng với dung dịch HClO thu được sản phẩm chứa lưu huỳnh<br />
<strong>có</strong> cùng số oxi <strong>hóa</strong> với lưu huỳnh trong Y.<br />
Từ dung dịch X <strong>có</strong> thể trực tiếp điều chế Z <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h hòa tan vào Z một đơn chất, sau đó cô<br />
đặc dung dịch và kết tinh để thu được một tinh thể. Lọc vớt tinh thể rồi làm khô, đun nóng<br />
nhẹ được dung dịch chứa Z với nồng độ C%.<br />
1. Xác định X, Y, Z và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng minh họa.<br />
2. Tính giá trị <strong>của</strong> C.<br />
Câu X (2,0 điểm). Động <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Ở 25 O C, sự thủy phân metyl axetat với sự <strong>có</strong> mặt <strong>của</strong> HCl dư nồng độ 0,05 M là phản ứng<br />
bậc 1. Sau mỗi khoảng thời gian, người ta lấy ra 25 cm 3 dung dịch và trung hòa <strong>bằng</strong> dung<br />
dịch NaOH loãng. Thể tích dung dịch NaOH dùng để trung hòa 25cm 3 hỗn hợp phản ứng<br />
theo thời gian như sau:<br />
t (phút) 0 21 75 <strong>11</strong>9 <br />
V NaOH (mL) 24,4 25,8 29,3 31,7 47,2<br />
Bằng phương pháp tính hằng số tốc độ trung bình, hãy tính hằng số tốc độ và thời gian nửa<br />
phản ứng.<br />
2. Màu nâu xuất hiện khi oxy và nitơ (II) oxit kết hợp với nhau trong bầu thủy tinh chân<br />
không. Từ <strong>các</strong> thí nghiệm ở 25 o C <strong>có</strong> <strong>các</strong> số đo sau:<br />
[NO] (mol.L -1 ) [O 2 ] (mol.L -1 ) Tốc độ đầu (mol.L -1 .s -1 )<br />
Thí nghiệm 1 1,16.<strong>10</strong> -4 1,21.<strong>10</strong> -4 1,15.<strong>10</strong> -8<br />
Thí nghiệm 2 1,15.<strong>10</strong> -4 2,41.<strong>10</strong> -4 2,28.<strong>10</strong> -8<br />
Thí nghiệm 3 2,31.<strong>10</strong> -4 2,42.<strong>10</strong> -4 9,19.<strong>10</strong> -8<br />
Xác định bậc phản ứng theo O 2 , theo NO và hằng số tốc độ phản ứng tại 298 o K.<br />
------------------------------------Hết------------------------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Đinh Xuân Quang (0989134836):<br />
4
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC - KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
1. P + Cl2 PCl5 (A)<br />
PCl5 + NH4Cl [Cl3P=N=PCl3][PCl6] + 4HCl<br />
(B)<br />
0,25<br />
[PCl6] + NH4 + Cl3P=NH + HCl<br />
(C)<br />
[Cl3P=N=PCl3] + + Cl3P=NH [Cl3P=N –PCl2 =N=PCl3] + + HCl<br />
(D)<br />
0,25<br />
[Cl3P=N–PCl2=N=PCl3] + + Cl3P=NH [Cl3P=N–PCl2=N–PCl2=N=PCl3] + + HCl<br />
0,25<br />
(E)<br />
I<br />
[Cl3P=N –PCl2=N –PCl2=N=PCl3] + [PCl4] + + (N3P3Cl6)<br />
(F) (G) (Vòng thơm<br />
0,25<br />
(-N=PCl2-)3<br />
2. Cấu trúc <strong>của</strong> G và <strong>các</strong> ion trong B:<br />
Cl<br />
N<br />
Cl<br />
P P<br />
Cl<br />
Cl<br />
Cl Cl<br />
Cl<br />
N N<br />
Cl Cl Cl<br />
P<br />
P<br />
P N P<br />
Cl<br />
Cl Cl<br />
Cl Cl Cl<br />
Cl<br />
Cl<br />
Trạng thái lai <strong>hóa</strong>: G: P sp 3 ; N sp 2 B: P sp 3 và sp 3 d 2 N sp<br />
1. BaO <strong>có</strong> kiểu mạng giống với tinh thể NaCl, tức là 2 ô mạng lập phương tâm<br />
diện <strong>của</strong> O 2- và Ba 2+ lồng vào nhau → <strong>có</strong> 4 phân tử BaO trong một tế bào cơ sở.<br />
Thể tích <strong>của</strong> một tế bào cơ sở:<br />
Vtb = (2x134.<strong>10</strong> -<strong>10</strong> + 2x140.<strong>10</strong> -<strong>10</strong> ) 3 = 1,64567.<strong>10</strong> -22 (cm 3 ).<br />
137,327 15,999<br />
Khối lượng <strong>của</strong> một phân tử BaO: m =<br />
= 2,54567.<strong>10</strong> -22 (g).<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong><br />
Như vậy, khối lượng riêng <strong>của</strong> tinh thể BaO là :<br />
4. m<br />
d = = 6,1875( g.cm<br />
-3<br />
). (Thực nghiệm là 5.72 g/cm 3 )<br />
V tb<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
II<br />
2. Một cạnh <strong>của</strong> khối lập phương bị kéo dài do cấu tạo O2 2- <strong>có</strong> dạng số 8. Vì chỉ<br />
một cạnh bị kéo dài so với 2 cạnh còn lại <strong>các</strong> ion O2 2- định hướng song song với<br />
nhau.<br />
0,25<br />
Trong mỗi ô cơ sở <strong>có</strong> 4 phân tử BaO2 thể tích <strong>của</strong> mỗi ô: V = 4m/D<br />
137,327 2.15,999<br />
Với m =<br />
= 2,8<strong>11</strong>3.<strong>10</strong> -22 gam .<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong><br />
V = 1,9798.<strong>10</strong> -22 (cm 3 ) = 197979342 (pm 3 )<br />
(2x134 + 2a) 2 .( 2x134 + 2a+149) = 197979342<br />
0,25<br />
0,25<br />
5
Câu Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
(134 + a) 2 .(134 + a+74,5) = 24747418<br />
(134 + a) 3 + (134 + a) 2 . 74,5 - 24747418 = 0<br />
a = 268,6-134 = 135 pm 0,25<br />
1. Khối lượng nguyên tử thay đổi không đ<strong>án</strong>g kể hạt được phóng xạ ra là hạt +<br />
hoặc - vì xuyên qua giấy nhưng bị cản bởi lá nhôm.<br />
0,25<br />
Nếu là + thì <strong>sinh</strong> ra 33 Si là nguyên tử kém bền ( 32 P phóng xạ vì nhiều notron). Vậy<br />
quá trình phóng xạ là - .<br />
15P 32 16S 32 + - (1)<br />
15P 33 16S 33 + - . (2)<br />
0,25<br />
III<br />
IV<br />
V<br />
Độ hụt khối lượng:<br />
m1 = 1,83627.<strong>10</strong> -3 (u) = 3,0491.<strong>10</strong> -<strong>30</strong> (kg) E1 = m1.c 2 = 2,7403.<strong>10</strong> -13 (J).<br />
m1 = 2,6674.<strong>10</strong> -4 (u) = 4,4292.<strong>10</strong> -31 (kg) E2 = m2.c 2 = 3,9807.<strong>10</strong> -14 (J).<br />
2. Gọi độ phóng xạ <strong>của</strong> 32 P và 33 P ban đầu là Ao và Ao’.<br />
Ao + Ao’ = 9136,2<br />
Sau 14,3 ngày, độ phóng xạ <strong>của</strong> 32 P và 33 P còn lại là Ao/2 và e -k’t .Ao’<br />
với k’ = ln2/T1/2 = 0,0274 (ngày -1 )<br />
Ao/2 + e -0,0274.14,3 .Ao’ = 4569,7<br />
Giải hệ phương trình được Ao = 9127,1 và Ao’ = 9,1.<br />
32<br />
P Ao k'<br />
AoT<br />
1/ 2<br />
Tỷ lệ mol: =<br />
33<br />
= 567<br />
' ' '<br />
P Ao<br />
k AoT<br />
1/ 2<br />
1. ∆C o P = C o P(CO2) + 2 C o P(H2O) – [ C o P(CH4) + 2C o P(O2) ]<br />
= 21,74 – 26,85.<strong>10</strong> -3 T – 3,36.<strong>10</strong> 5 T -2<br />
Theo phương trình Kirchhoff:<br />
∆H o T2 = ∆H o T<br />
T1 + 2<br />
∆CP dT<br />
T 1<br />
∆H o 1773 = ∆H o 298 + 1773<br />
= - 802,25.<strong>10</strong>3 +<br />
298<br />
∆C o P dT<br />
1773 1<br />
3<br />
[ 21,74T ] 298<br />
- [ 26,85.<strong>10</strong> T<br />
2<br />
]<br />
2 1773<br />
298<br />
3,36.<strong>10</strong><br />
+ [<br />
T<br />
5<br />
1773<br />
]<br />
298<br />
= - 8121<strong>30</strong> J<br />
2. Nhiệt <strong>sinh</strong> ra trong phản ứng cháy sẽ nâng nhiệt độ <strong>của</strong> hỗn hợp khí sau phản<br />
ứng.<br />
a. Cháy trong không khí:<br />
T<br />
o<br />
o<br />
o<br />
H<br />
298<br />
( C<br />
P<br />
2C<br />
P<br />
) dT 0 T 2555K<br />
CO2<br />
N 2<br />
298<br />
b. Cháy trong oxi tinh khiết:<br />
T<br />
o<br />
o<br />
H<br />
298<br />
C<br />
P<br />
dT 0 T 4098K<br />
CO2<br />
298<br />
1. Từ <strong>các</strong> số liệu trên, tính được H O = -<strong>11</strong>4,4 (kJ/mol); S O = -128,8 (J/mol.K)<br />
ở 298K, G O = H O -298S O = -76,02 (kJ/mol)<br />
Mà G O = -RTlnK K = <strong>10</strong> 13,2 .<br />
2. Mặc dù hằng số K rất lớn nhưng phản ứng trên không xảy ra ở nhiệt độ thường<br />
vì năng lượng liên kết <strong>của</strong> O2 lớn tốc độ phản ứng rất chậm.<br />
3. O2(k) + 4HCl(k) 2Cl2(k) + 2H2O(k)<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
6
Câu Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
bđ 2,2 2,5<br />
sp 2,2-x 2,5-4x 2x 2x<br />
Vì O2 nhiều gấp đôi HCl 2,2-x = 2(2,5-4x) x = 0,4 mol<br />
P<br />
2<br />
P<br />
2 2 2 2<br />
Cl2<br />
H 2O<br />
Cl2<br />
H 2O<br />
Kp = =<br />
4<br />
4<br />
PO<br />
PHCl<br />
nO<br />
nHCl<br />
n<br />
2<br />
n<br />
1 = 2,983<br />
P<br />
G O = -RTlnKp = H O -TS O .<br />
-2,436T = -<strong>11</strong>4400 + 128,8T T = 871,7 (K)<br />
0,5<br />
VI<br />
O O<br />
4.Ở 520 O H<br />
S<br />
C thì lnKp = = 1,86 Kp = 6,422<br />
RT R<br />
Vì lượng chuyển <strong>hóa</strong> HCl đạt 80% tại trạng thái cân <strong>bằng</strong>, PCl2 = PH2O = 2PHCl.<br />
2 2<br />
PCl<br />
P<br />
2 H 2O<br />
16<br />
Kp = = 6,422 <br />
4<br />
P P<br />
P = 6,422 P<br />
O<br />
= 2,49 (atm)<br />
2<br />
O<br />
2<br />
HCl<br />
O<br />
2<br />
1. Các cân <strong>bằng</strong>:<br />
H2S HS - + H + Ka1 = <strong>10</strong> -7,02<br />
HS - S 2- + H + Ka2 = <strong>10</strong> -12,90<br />
Cd 2+ + S 2- CdS Ks1 = <strong>10</strong> -26<br />
Zn 2+ + S 2- ZnS Ks2 = <strong>10</strong> -21,6<br />
Tổ hợp <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> trên ta được:<br />
H2S + Cd 2+ CdS + 2H + (1) K1 = <strong>10</strong> 6,08<br />
H2S + Zn 2+ ZnS + 2H + (2) K2 = <strong>10</strong> 1,68<br />
K1, K2 đủ lớn nên coi phản ứng tạo CdS, ZnS xảy ra hoàn toàn. Nồng độ H + đủ lớn<br />
để bỏ qua <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> tạo phức hidroxo, S 2- tồn tại chính ở dạng H2S.<br />
ZnS + 2H + H2S + Zn 2+ K2 -1 = <strong>10</strong> -1,68<br />
0,04 M<br />
[ ] 0,04 -2x x x<br />
2<br />
x<br />
= <strong>10</strong> -1,68 → x = 4,5.<strong>10</strong> -3 .<br />
2<br />
(0,02 2 x)<br />
CdS + 2H + H2S + Cd 2+ K1 -1 = <strong>10</strong> -6,08<br />
0,0355 0,0045<br />
[ ] 0,0355-2y 0,0045+ y y<br />
(0,045 yy )<br />
2<br />
(0,0355 2 y)<br />
= <strong>10</strong> -6,08<br />
→ y = 2,329.<strong>10</strong> -7 .<br />
Vậy Cd 2+ kết tủa hoàn toàn, Zn 2+ chỉ kết tủa 55%<br />
pH <strong>của</strong> dung dịch: 1,45.<br />
K<br />
2. Điều kiện để không <strong>có</strong> kết tủa ZnS là: C 2<br />
<<br />
S C<br />
'<br />
Khi CdS đã kết tủa 99,9% thì pH <strong>của</strong> dung dịch đạt rất thấp, sự tạo phức hidroxo<br />
<strong>của</strong> Zn 2+ là không đ<strong>án</strong>g kể<br />
'<br />
→ C 2 0,01M<br />
Zn<br />
s2<br />
2<br />
Zn<br />
21,6<br />
<strong>10</strong><br />
19,6<br />
→ Điều kiện để ZnS chưa xuất hiện là: C 2<br />
< = <strong>10</strong> M<br />
S<br />
0,01<br />
(2)<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
7
Câu Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
Khi [Cd 2+ 0,1<br />
5<br />
] = 0,01 = 1,0.<strong>10</strong> M<br />
<strong>10</strong>0<br />
26<br />
Điều kiện để kết tủa được 99,9% Cd 2+ <strong>10</strong><br />
21<br />
là: C 2<br />
> = <strong>10</strong><br />
S<br />
5<br />
<strong>10</strong><br />
0,25<br />
Vậy <strong>khu</strong> <strong>vực</strong> pH tại đó chỉ còn 0,1%Cd 2+ trong dung dịch mà Zn 2+ vẫn chưa bị kết<br />
tủa là:<br />
<strong>10</strong> -21 < C 2<br />
S < <strong>10</strong> -19,6<br />
21 K<br />
a1.K a2.[H 2S]<br />
19,6<br />
<strong>10</strong> < < <strong>10</strong> với [H2S] = 0,0<strong>10</strong>01 M<br />
2<br />
[H ]<br />
0,25<br />
<strong>10</strong> -1,16 < [H + ] < <strong>10</strong> -0,46<br />
1. Các phản ứng:<br />
K2Cr2O7 + CrSO4 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O<br />
9Fe(NO3)2 + 6H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 3NO + 5Fe(NO3)3 + 6H2O<br />
3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH<br />
2NaNO3 + 8Mg + <strong>10</strong>H2SO4 → 8MgSO4 + Na2SO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O<br />
1,0<br />
VII<br />
VIII<br />
2. Phản ứng thực tế xảy ra trong pin:<br />
Do Epin = 1,5 V > 0 nên cực Pt - (p<strong>hải</strong>) là catot, cực hiđro - (trái) là anot do đó<br />
phản ứng thực tế xảy ra trong pin sẽ trùng với phản ứng quy ước:<br />
- Catot: MnO 4<br />
+ 8H + + 5e Mn 2+ + 4H2O<br />
- Anot: H2 2H + + 2e<br />
→ phản ứng trong pin: 2MnO 4<br />
+ 6H + + 5H2 2Mn 2+ + 8H2O<br />
* E 0 pin = E 0 2<br />
- E 0 = 1,5 V<br />
MnO4<br />
/ Mn 2H / H 2<br />
→ E 0 2<br />
= 1,5 V<br />
MnO / Mn<br />
4<br />
* Nếu thêm một ít NaHCO3 vào nửa trái <strong>của</strong> pin sẽ xảy ra pư:<br />
→ [H + ] giảm nên E<br />
Epin = (E<br />
2<br />
MnO4 / Mn<br />
- E<br />
2 / H 2<br />
HCO3 - + H + H2O + CO2<br />
0,059 H <br />
.lg giảm , do đó:<br />
2<br />
P H<br />
H =<br />
<br />
2H / H 2<br />
) sẽ tăng<br />
1. a) Không thể là CuI2 vì CuI2 tự oxi <strong>hóa</strong> khử :<br />
2<br />
2CuI2 → 2CuI + I2<br />
Không thể là AuI3 vì kim loại Au <strong>sinh</strong> ra ngay lập tức, không đợi dung dịch nguội.<br />
2AuI3 + 3Pb → 3PbI2 + 2Au<br />
b) Hóa chất <strong>đề</strong> nghị : HI<br />
Pb + 2HI → PbI2 (tan trong nước nóng) + H2<br />
2. Các phản ứng diễn ra : 5CO + I2O5 → 5CO2 + I2<br />
I2 + NaI → NaI3<br />
Từ <strong>các</strong> phản ứng trên suy ra nCO =5. n<br />
I<br />
= 5<br />
2<br />
2 . n<br />
Na2S2O3<br />
→ khí CO chiếm 5,0% về thể tích hỗn hợp đầu.<br />
I2O5 + H2O → 2HIO3<br />
HIO3 + Na2CO3 → NaHCO3 + NaI<br />
NaI3 + 2Na2S2O3 → 3NaI + Na2S4O6<br />
= 5.<strong>10</strong> −3 mol.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
8
Câu Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
1. Khí mùi trứng thối là H2S, vậy lưu huỳnh trong Y <strong>có</strong> SOH là +6.<br />
Y là Na2SO4.<br />
0,5<br />
Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO<br />
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S<br />
H2S + HClO → H2SO4 + HCl<br />
0,5<br />
IX<br />
X<br />
MZ – MY = MY – MX = 16.<br />
Vậy Z p<strong>hải</strong> là Na2S2O3, X là Na2SO3<br />
Na2SO3 + S → Na2S2O3<br />
Na2S2O3 + 5H2O → Na2S2O3.5H2O<br />
2. Khi đun nóng, Na2S2O3.5H2O nóng chảy trong nước kết tinh được dung dịch với<br />
C% = 63,71%<br />
1. Lượng NaOH dùng để trung hòa HCl và CH3COOH mới <strong>sinh</strong>.<br />
Từ biểu thức hằng số tốc độ:<br />
C<br />
kt = ln<br />
o<br />
C<br />
lượng NaOH cần <strong>thi</strong>ết tại mỗi thời điểm.<br />
Co V<br />
Vo<br />
Vậy <br />
C V<br />
Vt<br />
t 21 75 <strong>11</strong>9<br />
k.<strong>10</strong> 3 3,0176 3,2261 3,24<strong>30</strong><br />
→ ktb = 3,1622.<strong>10</strong> -3 . (phút -1 )<br />
→ Lượng este chưa bị thủy phân tỷ lệ với hiệu số lượng NaOH tối đa và<br />
2. Bậc phản ứng<br />
- Bậc đối với O2: Từ thí nghiệm 1, 2 thấy khi tăng gấp đôi nồng độ O2 thì tốc độ<br />
tăng gấp đôi phản ứng là bậc 1 theo O2.<br />
- Bậc đối với NO: Từ thí nghiệm 2,3 thấy khi tăng gấp đôi nồng độ NO thì tốc độ<br />
tăng gấp bốn phản ứng là bậc 2 theo NO<br />
- Biểu thức tính tốc độ phản ứng: v = k[NO] 2 [O2] nên k = v/[NO] 2 [O2]<br />
(Nếu HS viết biểu thức tốc độ dựa vào hệ số cân <strong>bằng</strong> thì không cho điểm).<br />
Từ <strong>các</strong> thí nghiệm khác nhau ta tính được k tb =7,13.<strong>10</strong> 3 L 2 mol -2 s -1 .<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Người ra <strong>đáp</strong> <strong>án</strong><br />
Đinh Xuân Quang<br />
(0989134836)<br />
9
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM<br />
TỈNH QUẢNG NAM<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 04 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1: Liên kết <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1.1(1 đ). Hai nguyên tố X, Y <strong>đề</strong>u tạo hợp chất khí với hiđro <strong>có</strong> công thức XH a ; YH a ,<br />
phân tử khối <strong>của</strong> hợp chất này gấp hai lần phân tử khối <strong>của</strong> hợp chất kia.<br />
Hai hợp chất oxit với <strong>hóa</strong> trị cao nhất là X 2 O n, Y 2 O n , phân tử khối <strong>của</strong> hai oxit hơn<br />
kém nhau là 34.<br />
Tìm tên hai nguyên tố X và Y (M X < M Y )<br />
1.2 (1 đ). Phân tử X <strong>có</strong> công thức ABC. Tổng số hạt mang điện và không mang điện<br />
trong X là 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22.<br />
Hiệu số khối giữa B và C gấp <strong>10</strong> lần số khối <strong>của</strong> A. Tổng số khối <strong>của</strong> B và C gấp 27<br />
lần số khối <strong>của</strong> A.<br />
Tìm CTPT <strong>của</strong> X<br />
Câu 2. Cân <strong>bằng</strong> điện ly<br />
2. 1 (1đ) Dung dịch bão hòa Canxicacbonat trong nước <strong>có</strong> pH= 9,95. Hãy tính độ tan<br />
<strong>của</strong> CaCO 3 trong nước và tích số tan <strong>của</strong> CaCO 3 . Biết K a <strong>của</strong> H 2 CO 3 là ( 4,5.<strong>10</strong> -7 ;<br />
4,7.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> ).<br />
2. 2 (1đ) Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl 2 (<strong>10</strong> -3 M) và FeCl 3 (<strong>10</strong> -3 M). Cho<br />
dung dịch NaOH vào dung dịch A.<br />
a) Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao? Cho tích số tan <strong>của</strong> Fe(OH) 3 ,Mg(OH) 2 lần<br />
lượt <strong>bằng</strong> K s1 = <strong>10</strong> -39 , K s2 = <strong>10</strong> -<strong>11</strong> .<br />
b) Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg 2+ hoặc Fe 3+ ra khỏi dung dịch.<br />
Biết rằng nếu ion <strong>có</strong> nồng độ = <strong>10</strong> –6 M thì coi như đã được tách hết.<br />
Câu 3. Phản ứng hạt nhân<br />
3.1(1 đ). Năng lượng được giải phóng trong phản ứng tổng hợp nhiệt hạch<br />
H + H He + n là 17,562 MeV<br />
3 2 4 1<br />
1 1 2 0
Hãy tính khối lượng <strong>của</strong> 4 He theo u, cho biết 2<br />
MeV<br />
m 3,016u;m 2,014u;m 1,0087u;1u 931,5<br />
3H 2H 1n C<br />
2<br />
1 1 0<br />
3.2(1 đ). 131 I phóng xạ với chu kỳ b<strong>án</strong> hủy là 8,05 ngày.<br />
a. Viết phương trình phân rã hạt nhân 131 I<br />
b. Nếu mẫu ban đầu chứa 1,0 microgam 131 I thì trong mỗi phút bao nhiêu hạt<br />
được phóng ra? Cho N A = 6,02.<strong>10</strong> 23<br />
Câu 4. Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
4.1 (1đ) Cho <strong>các</strong> số liệu sau đây tại 25 0 C <strong>của</strong> một số chất:<br />
Fe 2 O 3 (r) Fe (r) C (r) CO 2 (k)<br />
ΔH 0 s (kJ.mol -1 ) - 824,2 0 0 -392,9<br />
S 0 (J.K -1 .mol -1 ) 87,40 27,28 5,74 213,74.<br />
Trong điều kiện tiêu chuẩn, hãy xác định điều kiện nhiệt độ để phản ứng khử Fe 2 O 3 (r)<br />
<strong>bằng</strong> C (r) thành Fe (r) và CO 2 (k) <strong>có</strong> thể tự xảy ra. Giả <strong>thi</strong>ết ΔH và ΔS <strong>của</strong> phản ứng<br />
không phụ thuộc nhiệt độ.<br />
4. 2 (1đ) Xác định nhiệt độ tại đó áp suất phân li <strong>của</strong> NH 4 Cl là 1 atm, biết ở ở 25 o C<br />
<strong>có</strong> <strong>các</strong> dữ kiện sau :<br />
H o tt ( kJ/mol ) G o ( kJ/mol )<br />
NH 4 Cl (r) -315,4 -203,9<br />
HCl (k) -92,3 -95,3<br />
NH 3(k) -46,2 -16,6<br />
Giả sử ∆H 0 và ∆S 0 không thay đổi theo nhiệt độ.<br />
Câu 5. Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> trong pha khí<br />
5.1(1đ). Cho phản ứng 2NO 2 N 2 O 4 <strong>có</strong> K p =9,18 ở 25 0 C. Hỏi ở cùng<br />
nhiệt độ phản ứng xảy ra theo chiều nào trong điều kiện sau: P(N 2 O 4 )= 0,9atm ;<br />
P(NO 2 )=0,1 atm.<br />
5. 2(1đ). Cho <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
0<br />
C (gr) + ½ O 2(k) CO (k) (1) G 1<strong>10</strong>500<br />
89T<br />
J<br />
1<br />
<br />
0<br />
C (gr) + O 2(k) CO 2(k) (2) G 393500<br />
3T<br />
J<br />
2
T: Nhiệt độ (K) bất kỳ; (gr: graphit).<br />
a) Tính ΔG O và K P <strong>của</strong> phản ứng sau đây ở <strong>10</strong>00K.<br />
2CO (k) C (gr) + CO 2(k) (a)<br />
b) Tính áp suất riêng phần CO, CO 2 <strong>của</strong> phản ứng (a) khi cân <strong>bằng</strong> tại <strong>10</strong>00K, áp suất<br />
là 1 atm.<br />
c) Phản ứng (a) là toả nhiệt hay thu nhiệt. Cân <strong>bằng</strong> chuyển dịch như thế nào khi tăng<br />
nhiệt độ và áp suất <strong>của</strong> phản ứng (a).<br />
Câu 6. Cân <strong>bằng</strong> axit - bazo<br />
6. 1(1đ) Thêm từ từ 50 ml dung dịch H 2 S bão hòa ( <strong>có</strong> nồng độ 0,1 M) vào 50 ml<br />
dung dịch gồm KOH 0,04 M và K 2 S 0,04 M thu được dung dịch A. Tính pH và nồng<br />
độ cân <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> cấu tử <strong>có</strong> mặt trong dung dịch A, biết H 2 S <strong>có</strong> <strong>các</strong> hằng số phân li K a1<br />
= <strong>10</strong> -7,02 , K a2 = <strong>10</strong> -12,9 .<br />
6. 2(1đ). Chuẩn độ 25 ml dung dịch HCOOH 0,1M (K a = 1,77.<strong>10</strong> -4 ) <strong>bằng</strong> dung dịch<br />
KOH 0,04M. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch thu được tại điểm tương đương.<br />
Câu 7. Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử - Điện <strong>hóa</strong><br />
7. 1(1đ) Một dung dịch chứa CuSO 4 0,1M; NaCl 0,2M; Cu dư và CuCl dư.<br />
a) Chứng minh rằng xảy ra phản ứng sau ở 25 0 C :<br />
Cu + Cu 2+ + 2Cl – 2CuCl <br />
b) Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng trên.<br />
Cho biết: Tích số tan <strong>của</strong> CuCl = <strong>10</strong> – 7 ; E 0 (Cu 2+ / Cu + ) = 0,15V ; E 0 (Cu + / Cu) =<br />
0,52V<br />
7. 2 (1đ) Cho sơ đồ pin:<br />
(-) Ag │AgNO 3 1,000.<strong>10</strong> -1 M; NH 3 1M ║ Ag 2 SO 4 (bão hoà) │Ag (+)<br />
Tính hằng số tạo phức Ag(NH 3 )<br />
+ 2 biết E o Ag + /Ag = 0,800V; K s Ag 2 SO 4<br />
= 1,<strong>10</strong>0.<strong>10</strong> -5 ;<br />
E pin = 0,390V.<br />
Câu 8. (2 điểm)(Halogen)<br />
Một mẫu sắt <strong>có</strong> chứa tạp chất nặng <strong>30</strong> gam khi tác dụng với 4 lít dung dịch HCl 0,5M<br />
lấy dư (tạp chất không tham gia phản ứng) cho ra khí A và dung dịch B. Đốt cháy<br />
hoàn toàn khí A và cho sản phẩm cháy qua bình đựng H 2 SO 4 đặc thì thấy khối lượng<br />
<strong>của</strong> bình tăng 9 gam.
a. Tính % Fe nguyên chất <strong>có</strong> trong mẫu trên<br />
b. Lấy 1/2 dung dịch B thêm vào V lít dung dịch KMnO 4 0,5M vừa đủ trong<br />
H 2 SO 4 loãng, đun nóng thấy <strong>có</strong> khí C thoát ra. Dẫn khí này vào 1/2 dung dịch B còn<br />
lại thì thu được muối D. Tính thể tích dung dịch KMnO 4 và khối lượng <strong>của</strong> D.<br />
Câu 9: (2 điểm) Oxi - Lưu huỳnh<br />
Cho m gam muối halogen <strong>của</strong> một kim loại kiềm phản ứng với 50 ml dung dịch<br />
H 2 SO 4 đặc, nóng dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí A <strong>có</strong> mùi đặc<br />
biệt và hỗn hợp sản phẩm B. Trung hoà hỗn hợp sản phẩm B <strong>bằng</strong> 200 ml dung dịch<br />
NaOH 2M rồi làm bay hơi nước cẩn thận thu được 199,6 gam hỗn hợp D (khối<br />
lượng khô). Nung D đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp muối E <strong>có</strong> khối<br />
lượng 98 gam. Nếu cho dung dịch BaCl 2 dư vào hỗn hợp sản phẩm B thì thu được kết<br />
tủa F <strong>có</strong> khối lượng gấp 1,4265 lần khối lượng muối E. Dẫn khí A qua Pb(NO 3 ) 2 dư<br />
thu được 23,9 gam kết tủa đen.<br />
a. Tính C% dung dịch H 2 SO 4 ( D = 1,715 g/ml) và m gam muối<br />
b. Xác định kim loại kiềm trên<br />
Câu <strong>10</strong>: (2 điểm)Động <strong>học</strong><br />
Etyl axetat thực hiện phản ứng xà phòng <strong>hóa</strong>:<br />
CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH CH 3 COONa + C 2 H 5 OH<br />
Nồng độ ban đầu <strong>của</strong> CH 3 COOC 2 H 5 và NaOH <strong>đề</strong>u là 0,05M. Phản ứng được theo dõi<br />
<strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h lấy <strong>10</strong>ml dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t và chuẩn độ <strong>bằng</strong><br />
X ml dung dịch HCl 0,01M. Kết quả:<br />
t (phút) 4 9 15 24 37<br />
X (ml) 44,1 38,6 33,7 27,9 22,9<br />
a. Tính bậc phản ứng và k<br />
b. Tính T 1/2<br />
-----------------------------Hết-----------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Vũ Thị Linh - ĐT liên hệ:<br />
Ký tên:
Câu<br />
hỏi<br />
Câu 1<br />
Câu 2<br />
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
Đáp <strong>án</strong><br />
1.1. Hai nguyên tố X và Y <strong>có</strong> cùng <strong>hóa</strong> trị trong hợp chất khí với H<br />
và công thức oxit cao nhất nên chúng thuộc cùng 1 nhóm A, do vậy<br />
a + n = 8 (1 a 8;4 n 7)<br />
Theo <strong>đề</strong><br />
Y a 2(X a) Y 2X a<br />
<br />
Y = 34- a<br />
(2Y 16n) (2X 16n) 34 2Y 2X 34<br />
=34 - (8 - n) = 26 + n<br />
Lập bảng:<br />
n 4 5 6 7<br />
Y <strong>30</strong> 31 (P) 32 33<br />
Chọn n = 5 và a = 3 Y = 31 X = 14.<br />
Vậy X là nito, Y là photpho<br />
1.2. Theo <strong>đề</strong>, ta <strong>có</strong>:<br />
2p 2p 2p n n n 82 p p p 26<br />
A B C A B C A B C A A A 56<br />
(2p 2p 2p ) (n n n ) 22<br />
n n n <strong>30</strong><br />
A B C<br />
A B C A B C A B C <br />
<strong>10</strong>A A A 0<br />
A A <strong>10</strong>A<br />
A A <strong>10</strong>A A B C<br />
<br />
B C A<br />
<br />
B C A <br />
27A A A 0<br />
A A 27A<br />
A A 27A A B<br />
<br />
C<br />
B C A<br />
<br />
B C A<br />
A 2<br />
A<br />
<br />
A 37<br />
B<br />
, Vậy A là H (<strong>có</strong> p A =1; n A = 1)<br />
<br />
A 17<br />
C<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
kết hợp<br />
p p 25 p 25<br />
p<br />
B C B C<br />
<br />
<br />
p n 17 n 17 p<br />
C C <br />
C C<br />
n<br />
1 1,5 p 8 p 17<br />
p<br />
C<br />
B<br />
. Vậy C là oxi, B là clo.<br />
Hợp chất X là HClO<br />
2.1.CaCO 3 hòa tan trong nước, ion CO 3<br />
2-<br />
thủy phân tạo dung dịch <strong>có</strong><br />
pH = 9,95 ( bỏ qua phản ứng thủy phân <strong>của</strong> ion HCO 3<br />
-<br />
).<br />
Thang<br />
điểm<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5
pH = 9,95 → [OH - ]= <strong>10</strong> -4,05 .<br />
CaCO 3 Ca 2+ + CO<br />
2- 3<br />
s s<br />
K<br />
<br />
K<br />
CO<br />
2- 3 +H 2 O HCO 3- +OH - w<br />
4<br />
s-<strong>10</strong> -4,05 . <strong>10</strong> -4,05 . <strong>10</strong> -4,05 .<br />
<br />
HCO<br />
3<br />
. OH <br />
Mà <br />
2<br />
CO<br />
<br />
K<br />
b<br />
a2<br />
2,127.<strong>10</strong><br />
K b<br />
. → s = 1,26. <strong>10</strong> -4 M.<br />
3<br />
Tại thời điểm cân <strong>bằng</strong> :<br />
[Ca 2+ ] = s = 1,26. <strong>10</strong> -4 M; [CO<br />
2- 3 ] = 1,26. <strong>10</strong> -4 -<strong>10</strong> -4,05 M.<br />
Tích số tan <strong>của</strong> CaCO 3 là :<br />
T= [Ca 2+ ].[CO<br />
2- 3 ] = 1,26. <strong>10</strong> -4 .( 1,26. <strong>10</strong> -4 -<strong>10</strong> -4,05 ) = 4,65. <strong>10</strong> -9<br />
2.2.<br />
MgCl 2 Mg 2+ + 2Cl – và<br />
Mg 2+ + 2OH – Mg(OH) 2 (1)<br />
FeCl 3 Fe 3+ + 3Cl – và<br />
Fe 3+ + 3OH – Fe(OH) 3 (2)<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
39<br />
a) Để tạo Fe(OH) 3 thì OH – 3 3<br />
= <strong>10</strong> -12 M (I)<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong><br />
Để tạo Mg(OH) 2 OH – <br />
3<br />
= <strong>10</strong> -4 M (II)<br />
So s<strong>án</strong>h (I) < (II) thấy Fe(OH) 3 tạo ra trước.<br />
b) Để tạo Mg(OH) 2 : OH – = <strong>10</strong> -4 H + = <strong>10</strong> -<strong>10</strong> pH = <strong>10</strong><br />
(nếu pH < <strong>10</strong> thì không )<br />
0,5<br />
Để tạo hoàn toàn Fe(OH) 3 : Fe 3+ < <strong>10</strong> -6 OH – 3 > <strong>10</strong> -33<br />
H + < <strong>10</strong> -3 . Để kết tủa hoàn toàn Fe 3+ thì pH > 3<br />
Vậy để tách Fe 3+ ra khỏi dung dịch thì : 3 < pH < <strong>10</strong>.
Câu 3 3.1. Ta <strong>có</strong>: E = m.C 2 m = E/C 2 = 17,562 MeV/C 2<br />
m = 17,562/931,5 = 0,0189 (u)<br />
Mà m = (m3 m<br />
2<br />
) (m4 m<br />
1<br />
)<br />
H H He n<br />
m4<br />
= 3,016+ 2,014 - 1,0087 - 0,0189 = 4,0024(u).<br />
He<br />
3.2. Phương trình phân rã:<br />
131 131 0<br />
53<br />
<br />
54<br />
<br />
1<br />
I Xe e<br />
k = ln2/T 1/2 = ln2/(8,05.24.60) = 5,98.<strong>10</strong> -5 /phút<br />
Số nguyên tử ban đầu <strong>của</strong> 131 I là<br />
A = <strong>10</strong> -6 .6,02.<strong>10</strong> 23 /131 = 4,5954.<strong>10</strong> 15 (nguyên tử)<br />
Số hạt đã bị phân rã sau mỗi phút là<br />
N = k.A = 5,98.<strong>10</strong> -5 .4,5954.<strong>10</strong> 15 = 2,75.<strong>10</strong> <strong>11</strong> (nguyên tử)<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Câu 4 4.1.<br />
Xét phản ứng:<br />
Fe 2 O 3 (r) + 1,5 C (r) 2Fe (r) + 1,5 CO 2 (k)<br />
ΔH 0 pư = -392,9.1,5-(- 824,2 ) = 234,85 kJ/mol<br />
ΔS 0 pư = 1,5. 213,74+ 2. 27,28 –(1,5. 5,74 + 87,40 )= 279,16 J.<br />
mol -1 .K -1<br />
Điều kiện để phản ứng tự xảy ra ΔG 0 pư = ΔH 0 pư - T ΔS 0 pư < 0<br />
=> T > 841 K.<br />
Vậy phản ứng bắt đầu xảy ra khi nhiệt độ lớn hơn 568 0 C.<br />
4. 2 . NH 4 Cl NH 3 (k) + HCl (k)<br />
x x<br />
Xét ở nhiệt độ T 2 :<br />
Gọi x là số mol NH 3 tạo thành<br />
x<br />
PNH<br />
P<br />
3 HCl<br />
.1 0,5atm<br />
2x<br />
K P .P 0,5.0,5 0,25(atm)<br />
2 NH HCl<br />
3<br />
2<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Ở 25 o C ta <strong>có</strong>:
H 46,2 92,3 ( 315,4) 176,9kJ .<br />
o<br />
pu<br />
G 95,3 16,6 ( 203,9) 92kJ<br />
o<br />
pu<br />
Mặt khác ∆G 0 = -2,<strong>30</strong>3 RT lg K nên ta <strong>có</strong> :<br />
92000 = -2,<strong>30</strong>3 .298.8,314 lg K 1<br />
Suy ra lgK 1 = -16,12.<br />
Giả sử ∆H 0 và ∆S 0 không thay đổi theo nhiệt độ ta <strong>có</strong>:<br />
K<br />
K = 0<br />
H<br />
1 1<br />
( )<br />
R T T<br />
T2<br />
ln<br />
T1<br />
1 2<br />
Thế <strong>các</strong> giá tri T 1 = 298K, ∆H = 176900 J, R = 8,314 vào biểu thức<br />
trên ta tính được T 2 = 597K.<br />
Câu 5 5.1. 2NO 2 N 2 O 4 K p =9,18.<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Xét chiều phản ứng dựa vào công thức: ∆G=RTln<br />
Q .<br />
K p<br />
Nếu Q < K p → ∆G < 0: phản ứng diễn ra theo chiều thuận<br />
Nếu Q > K p → ∆G > 0: phản ứng diễn ra theo chiều nghịch<br />
Nếu Q = K p → ∆G = 0: phản ứng ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
0,25<br />
Khi P(N 2 O 4 )= 0,9atm ; P(NO 2 )=0,1 atm ta <strong>có</strong> Q=0,9/(0,1) 2 =90 > K p<br />
nên phản ứng diễn ra theo chiều nghịch.<br />
5.2. a) Tổ hợp phản ứng (1) và (2) được phản ứng (a):<br />
(a) = (2) - 2. (1)<br />
0 0 0<br />
Ta <strong>có</strong>: G<br />
2G<br />
hay:<br />
G a<br />
0<br />
G a<br />
172500175T<br />
2<br />
1<br />
0,5<br />
Ở <strong>10</strong>00K:<br />
G 0 a<br />
2500J<br />
ΔG O = −RT lnK p → K P =<br />
0,7403 atm -1<br />
b) T = <strong>10</strong>00K, P hệ = 1atm → P CO2 + P CO =1<br />
P<br />
K P =<br />
2<br />
P<br />
CO<br />
2<br />
CO<br />
0,669 atm.<br />
= 0,7403 atm -1 . → P CO2 = 0,331 atm; P CO =<br />
0,5
Câu 6 6.1.<br />
0<br />
c) Dựa vào biểu thức G a<br />
172500175T<br />
. Ta thấy H 0 < 0: Phản<br />
ứng (a) là phản ứng toả nhiệt.<br />
+ Khi tăng nhiệt độ, cân <strong>bằng</strong> (a) chuyển dịch theo chiều thu nhiệt<br />
là chiều nghịch.<br />
+ Khi tăng áp suất, cân <strong>bằng</strong> (a) chuyển dịch theo chiều làm giảm số<br />
phân tử khí hay chiều thuận. 0,25<br />
Nồng độ <strong>các</strong> chất sau khi trộn 2 dung dịch :<br />
C o H2S=0,05 M C o K2S=0,02 M C o KOH=0,02 M<br />
Các phương trình phản ứng xảy ra:<br />
H 2 S + OH - HS - + H 2 O K 1 =K a1 .K w<br />
-1<br />
=<strong>10</strong> 6,98 lớn → phản ứng<br />
hoàn toàn<br />
H 2 S + OH - HS - + H 2 O<br />
C o : 0,05 0,02<br />
TPGH : 0,03 - 0,02<br />
0,25<br />
H 2 S + S 2- 2HS - K 1 = K a1 .K a2<br />
-1<br />
=<strong>10</strong> 5,88 → phản ứng<br />
0,25<br />
hoàn toàn<br />
C o : 0,03 0,02 0,02<br />
TPGH : 0,01 - 0,06<br />
Vậy TPGH <strong>của</strong> dung dịch A: H 2 S 0,01 M; HS - :0,06 M; K + : 0,06M<br />
Mô tả cân <strong>bằng</strong>:<br />
H 2 S HS - + H + (1) K a1 =<strong>10</strong> -7,02<br />
HS - + H 2 O H 2 S +OH - K b2 =<strong>10</strong> -6,98 (2)<br />
HS - S 2- + H + (3) K a2 =<strong>10</strong> -12,9<br />
H 2 O H + + OH - (4) K w =<strong>10</strong> -14<br />
K a1 .C H2S » K a2 .C HS- ≈K w nên bỏ qua cân <strong>bằng</strong> (3) và (4) so với (1) .<br />
Coi dung dịch là hệ đệm gồm H 2 S 0,01 M và HS - :0,06 M<br />
0,25
pH gần đúng = pK a1 + lg<br />
chủ yếu<br />
c<br />
c<br />
b<br />
a<br />
=7,8 (*) >7 cân <strong>bằng</strong> bazơ (2) <strong>của</strong> HS - là<br />
HS - + H 2 O H 2 S + OH - K b2 =<strong>10</strong> -6,98<br />
C o 0,06 0,01<br />
[ ] 0,06-x 0,01+x x<br />
Ta <strong>có</strong><br />
x(0,01<br />
x)<br />
0,06<br />
x<br />
=<strong>10</strong> -6,98 → x= 6,28.<strong>10</strong> -7 . Do đó: pH=7,8<br />
[HS - ]=0,06M ; [H 2 S]=0,01M ; [S 2- ]=4,77.<strong>10</strong> -7 M; K + : 0,06M<br />
6.2.<br />
Tại điểm tương đương: V dd HCOOH . C HCOOH = V dd KOH . C KOH<br />
V dd KOH =<br />
25 0,1<br />
0,04<br />
= 62,5 ml<br />
0,25<br />
C o HCOOK =<br />
25<br />
0,1<br />
25<br />
62,5<br />
= 0,0286M<br />
HCOO - + H 2 O € HCOOH + OH - K b =<br />
K<br />
K<br />
w<br />
a<br />
= 5,65.<strong>10</strong> -<strong>11</strong><br />
0,25<br />
Bđ 0,0285<br />
[] 0,0285 - z z z<br />
0,25<br />
K b =<br />
2<br />
z<br />
0,0285<br />
z<br />
= 5,65.<strong>10</strong> -<strong>11</strong><br />
Giả sử z rất nhỏ so với 0,0285<br />
z = 1,27.<strong>10</strong> -6 (thỏa mãn)<br />
0,5<br />
[H + ] =<br />
<br />
<strong>10</strong> 14 <br />
[ OH<br />
]<br />
= 7,874.<strong>10</strong> -9 M. pH = 8,1<br />
0,25<br />
Câu 7 1.<br />
a) Cu + Cu 2+ + 2Cl – 2CuCl <br />
0,1M 0,2M<br />
0,5<br />
* Xét Cu 2+ + e Cu + <strong>có</strong> [Cu + ] =<br />
<br />
K S<br />
<br />
Cl<br />
<br />
<br />
=<br />
<strong>10</strong><br />
0,2<br />
7<br />
= 5. <strong>10</strong> – 7 M<br />
E (Cu 2+ / Cu + ) = E 0 (Cu 2+ / Cu + ) + 0,059lg<br />
<br />
Cu<br />
<br />
Cu<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
= 0,15 +
0,1<br />
5.<strong>10</strong><br />
0,059lg = 0,463V<br />
7<br />
* Xét Cu + + e Cu <strong>có</strong> E (Cu + / Cu ) = E 0 (Cu + / Cu ) +<br />
0,059lg[Cu + ]<br />
= 0,52 + 0,059lg 5.<strong>10</strong> -7 =<br />
0,148V<br />
Rõ ràng: E (Cu 2+ / Cu + ) > E (Cu + / Cu ) . phản ứng xảy ra theo<br />
chiều thuận.<br />
b,Tổ hợp <strong>các</strong> quá trình sau:<br />
( Cu + + Cl – CuCl ) 2 (K<br />
-1 S ) 2 = <strong>10</strong> 14 .<br />
0, 15<br />
Cu 2+ + e Cu + . K 1 = <strong>10</strong> 0,<br />
059<br />
= <strong>10</strong> 2 , 54<br />
0, 52<br />
Cu – e Cu + K 2 = <strong>10</strong> 059<br />
= <strong>10</strong> – 8,81<br />
Ta <strong>có</strong> Cu + Cu 2+ + 2Cl –<br />
7.2.<br />
K = <strong>10</strong> 14 . <strong>10</strong> 2 , 54 . <strong>10</strong> – 8,81 = <strong>10</strong> 7,73<br />
+ Tại catot E (+) :<br />
2CuCl <br />
Theo cân <strong>bằng</strong>: Ag 2 SO 4 2Ag + + SO 4<br />
2-<br />
K s = 1,<strong>10</strong>.<strong>10</strong> -5<br />
=> [Ag + ] 2 .[SO 4<br />
2-<br />
] = (2S) 2 .S = K s<br />
=> [Ag + ] = 2S = 2.(K s /4) 1/3<br />
2S<br />
=> E (+) = E o Ag + /Ag + 0,0592lg[Ag + ]<br />
S<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
= E o Ag + /Ag + 0,0592lg2.(K s /4) 1/3 = 0,8 + 0,0592lg2.(1,1.<strong>10</strong> -5 /4) 1/3<br />
= 0,708(V).<br />
+ Tại anot E (-) :<br />
Theo cân <strong>bằng</strong>:<br />
Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 )<br />
+ 2 β = ?<br />
C o 0,1 1 0<br />
[ ] x (0,8+2x) (0,1-x)
=> β = (0,1-x)/x.(0,8+2x) = 0,1/0,8x<br />
=> [Ag + ] = x = 1/8β<br />
=> E (-) = E o Ag + /Ag + 0,0592lg[Ag + ] = 0,8 + 0,0592lg1/8β<br />
= 0,747 - 0,0592lgβ<br />
=> E pin = 0,708 - 0,747 + 0,0592lgβ = 0,390 => β = <strong>10</strong> 7,247<br />
Câu 8 Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2<br />
a 2a a a (mol)<br />
t<br />
2H 2 + O 2 <br />
0<br />
2H 2 O<br />
a<br />
m H 2 SO 4 tăng = m H 2 O = 18.a = 9 a = 0,5 mol.<br />
a. %Fe = 0,5.56.<strong>10</strong>0 93,33%<br />
<strong>30</strong><br />
b. Dung dịch B gồm FeCl 2 : a(mol); HCl dư : 2-2a = 1 mol.<br />
Khi lấy ½ dung dịch B phản ứng ta <strong>có</strong><br />
<strong>10</strong>FeCl 2 + 6KMnO 4 +24H 2 SO 4 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4<br />
+ <strong>10</strong>Cl 2 + 24H 2 O<br />
0,25 mol 0,15 mol<br />
<strong>10</strong>HCl +2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5Cl 2 + 8H 2 O<br />
0,5 mol 0,1 mol 0,25 mol<br />
nên thể tích dung dịch KMnO 4 = 0,25/0,5 = 0,5 (lít).<br />
a<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
Câu 9<br />
FeCl 2 + 1/2 Cl 2 FeCl 3<br />
0,25 0,125 0,25<br />
m<br />
FeCl<br />
= 0,25.162,5 = 40,625 gam.<br />
3<br />
Khí A dẫn qua Pb(NO 3 ) 2 dư thu được 23,9 gam kết tủa đen nên khí<br />
A là H 2 S<br />
Pb(NO 3 ) 2 + H 2 S PbS + 2HNO 3<br />
0,1 0,1(mol)<br />
Gọi công thức muối là MX<br />
8MX + 5H 2 SO 4 đ 4M 2 SO 4 + H 2 S + 4X 2 + 4H 2 O<br />
0,25<br />
0,5
0,8 0,5 0,4 0,1 0,4 (mol)<br />
Sản phẩm B gồm<br />
M 2 SO 4 : 0,4 mol<br />
X 2 : 0,4 mol<br />
H 2 SO 4 dư:<br />
Trung hòa với NaOH<br />
2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O<br />
0,4 0,2 0,2 (mol)<br />
0,25<br />
199,6 gam hỗn hợp D<br />
M 2 SO 4 : 0,4 mol<br />
X 2 : 0,4 mol<br />
Na 2 SO 4 0,2 mol<br />
nung<br />
M 2 SO 4 : 0,4 mol<br />
Na 2 SO 4 0,2 mol<br />
0,25<br />
142.0,2 0,4.(2M 96) 98<br />
<br />
M 39<br />
0,4.M 199,6 98 <br />
X<br />
X 127<br />
2<br />
<br />
Vậy M là Kali còn X là Iốt<br />
a.<br />
n = 0,5 + 0,2 = 0,7 mol<br />
H<br />
2 SO<br />
4<br />
98.0,7<br />
1,715.50<br />
C% H 2 SO 4 = .<strong>10</strong>0%<br />
= 80%<br />
m KI = 0,8.166 = 132,8 gam<br />
b. Kim loại kiềm trên là kali<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Câu <strong>10</strong><br />
CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH CH 3 COONa + C 2 H 5 OH<br />
t = 0 C 0 C 0<br />
t (C 0 - a) (C 0 - a)<br />
Giả sử phản ứng là bậc 2 với nồng độ 2 chất <strong>bằng</strong> nhau nên<br />
1 1 1 1 1<br />
k.t = ( ) k ( )<br />
C a C t C a C<br />
0 0 0 0<br />
Với C 0 = 0,05M còn (C 0 -a) là nồng độ este còn lại ở từng thời điểm.<br />
0,25
Áp dụng công thức chuẩn độ: (C 0 -a).<strong>10</strong> = 0,01X<br />
(C 0 -a) =<br />
0,01.<br />
X = <strong>10</strong><br />
-3<br />
X.<br />
<strong>10</strong><br />
Lập bảng<br />
0,25<br />
t (phút) 4 9 15 24 37<br />
X (ml) 44,1 38,6 33,7 27,9 22,9<br />
(C 0 - X) 44,1.<strong>10</strong> -3 38,6.<strong>10</strong> -3 33,7.<strong>10</strong> -3 27,9.<strong>10</strong> -3 22,9.<strong>10</strong> -3<br />
1 1 1<br />
k 1 = ( ) 0,669<br />
4 3<br />
44,1.<strong>10</strong> 0,05<br />
(l/mol.phút)<br />
0,5<br />
Tương tự k 2 = 0,66; k 3 = 0,65; k 4 = 0,66; k 5 = 0,64<br />
Vậy điều giả sử là đúng, phản ứng bậc 2 với k = 0,6558 (l/mol.phút)<br />
1<br />
T 1/2 =<br />
k.C = 1<br />
<strong>30</strong>,5<br />
0,6558.0,05 (phút) 0,5<br />
0<br />
0,5<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Vũ Thị Linh - ĐT liên hệ:<br />
Ký tên:
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT<br />
TỈNH QUẢNG NGÃI<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA – KHỐI <strong>10</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 4 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Câu 1: (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử - phân tử - định luật tuần hoàn<br />
1. Hợp chất A được tạo ra từ 4 nguyên tử <strong>của</strong> 2 nguyên tố X và Y. Tổng số hạt<br />
mang điện trong hạt nhân <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tử trong một phân tử A là 18. Nguyên tử <strong>của</strong><br />
nguyên tố Y <strong>có</strong> 4 electron ở phân <strong>lớp</strong> p. Xác định công thức phân tử <strong>của</strong> A. Cho 3,4 gam<br />
A tác dụng hết với hỗn hợp dung dịch gồm KMnO4 và H2SO4 dư. Tính thể tích khí <strong>sinh</strong><br />
ra ở 27 o C và 380 mmHg.<br />
2. Giải thích sự hình thành phân tử SiF4 và ion<br />
2<br />
SiF 6<br />
. Có thể tồn tại phân tử CF4<br />
2<br />
và ion CF 6<br />
được không?<br />
Câu 2: (2,0 điểm) Tinh thể<br />
Muối florua <strong>của</strong> kim loại R <strong>có</strong> cấu trúc lập phương với hằng số mạng a = 0,62 nm,<br />
trong đó <strong>các</strong> ion kim loại (R n+ ) nằm tại <strong>các</strong> vị trí nút mạng <strong>của</strong> hình lập phương tâm diện,<br />
còn <strong>các</strong> ion florua (F ‒ ) chiếm tất cả <strong>các</strong> hốc tứ diện. Khối lượng riêng <strong>của</strong> muối florua là<br />
4,89 g/cm 3 .<br />
a) Vẽ cấu trúc tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) <strong>của</strong> mạng tinh thể florua?<br />
b) Xác định công thức phân tử tổng quát <strong>của</strong> muối?<br />
c) Xác định kim loại R? Cho NA = 6,023.<strong>10</strong> 23 ; MF = 19 g/mol.<br />
Câu 3: (2,0 điểm) Phản ứng hạt nhân<br />
Hai <strong>đồng</strong> vị 32 P và 33 P <strong>đề</strong>u phóng xạ β ‒ với thời gian b<strong>án</strong> hủy lần lượt là 14,3 ngày<br />
và 25,3 ngày.<br />
Đồng vị<br />
32<br />
P<br />
33<br />
P<br />
32<br />
S<br />
33<br />
S<br />
Nguyên tử khối 31,97390 32,97172 31,97207 32,97145<br />
(amu)<br />
1. Viết phương trình <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng hạt nhân biểu diễn <strong>các</strong> quá trình phóng xạ<br />
và tính năng lượng cực đại <strong>của</strong> <strong>các</strong> hạt β phát ra trong <strong>các</strong> quá trình phóng xạ nói trên<br />
theo đơn vị MeV? Cho số Avogađro NA = 6,023.<strong>10</strong> 23 , vận tốc <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g C = 3.<strong>10</strong> 8 m/s,<br />
1eV = 1,602.<strong>10</strong> ‒19 J.<br />
2. Khi tương tác với <strong>các</strong> vật chất chùm bức xạ β <strong>của</strong> 32 P <strong>có</strong> thể làm phát ra <strong>các</strong> tia<br />
hãm <strong>có</strong> bước sóng λ = 0,<strong>11</strong>75 nm.<br />
a) Tính năng lượng photon theo MeV.<br />
b) Tính khối lượng 32 P trong mẫu <strong>có</strong> hoạt độ phóng xạ 0,1 Ci.<br />
1
3. Một mẫu phóng xạ <strong>đồng</strong> thời chứa 32 P và 33 P <strong>có</strong> tổng hoạt độ phóng xạ ban đầu<br />
là 9136,2 Ci. Sau 14,3 ngày tổng hoạt độ phóng xạ còn lại 4569,7 Ci. Tính % khối lượng<br />
<strong>của</strong> <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> vị trong mẫu ban đầu.<br />
Câu 4: (2,0 điểm) Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
a) Tính biến <strong>thi</strong>ên năng lượng tự do<br />
<br />
o<br />
G 298<br />
<strong>của</strong> phản ứng đốt cháy glucozơ:<br />
C6H12O6 (r) + 6O2 (k) 6CO2 (k) + 6H2O (l)<br />
Cho <strong>các</strong> dữ kiện nhiệt động <strong>học</strong> sau:<br />
C6H12O6 (r) O2 (k) CO2 (k) H2O (l)<br />
o<br />
H 298<br />
(kJ.mol ‒1 ) ‒ 1274,45 ‒ 393,51 ‒ 285,84<br />
o<br />
S<br />
298<br />
(J.K ‒1 .mol ‒1 ) 212,13 205,03 213,64 69,94<br />
b)Trong cơ thể người, phản ứng tổng quát <strong>của</strong> sự chuyển <strong>hóa</strong> đường glucozơ ở<br />
37 o C cũng tương tự phản ứng đốt cháy đường trong không khí. Hãy cho biết phản ứng<br />
chuyển <strong>hóa</strong> đường trong cơ thể <strong>có</strong> thuận lợi hay không? Giả thuyết ΔH và S <strong>của</strong> chất thay<br />
đổi không đ<strong>án</strong>g kể theo nhiệt độ.<br />
Câu 5: (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> trong pha khí<br />
Người ta tiến hành tổng hợp NH3 với sự <strong>có</strong> mặt chất xúc tác Fe theo phản ứng sau:<br />
1 3<br />
N<br />
2<br />
+ H2 NH3<br />
2 2<br />
Khi tổng hợp tỉ lệ mol N2 và H2 là 1 : 3. Trong quá trình tổng hợp chúng ta thu được <strong>các</strong><br />
số liệu thực nghiệm sau:<br />
Nhiệt độ<br />
Ở Ptổng = <strong>10</strong> atm<br />
Lượng % NH3 chiếm giữ<br />
Ở Ptổng = 50 atm<br />
Lượng % NH3 chiếm giữ<br />
350 o C 7,35 25,<strong>11</strong><br />
450 o C 2,04 9,17<br />
a) Xác định Kp theo số liệu thực nghiệm <strong>của</strong> bảng trên.<br />
b) Tính giá trị ΔH <strong>của</strong> phản ứng ở Ptổng đã cho.<br />
Câu 6: (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Tính pH <strong>của</strong> dung dịch thu được khi trộn 25,00 ml H3PO4 0,08 M với 15,00 ml<br />
AgNO3 0,04 M.<br />
Biết H3PO4 <strong>có</strong> pKa1 = 2,23 ; pKa2 = 7,21 ; pKa3 = 12,32; Ks(Ag3PO4) = <strong>10</strong> ‒19,9<br />
2
Câu 7: (2,0 điểm) Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử - điện <strong>hóa</strong><br />
1. Trong dãy hoạt động <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> kim loại, bạc đứng sau hidro nhưng khi nhúng<br />
vào dung dịch HI 1,0M thì bạc <strong>có</strong> thể giải phóng khí hidro? Giải thích.<br />
Cho P<br />
H<br />
= 1 atm, Ks, AgI = 8.<strong>10</strong> ‒17 (ở 25 o C) và E o<br />
0, 8V<br />
2<br />
Ag / Ag<br />
2. Điện phân dung dịch NiSO4 0,<strong>10</strong>M <strong>có</strong> pH=2,00 dùng điện cực platin.<br />
a) Tính thế catot cần <strong>thi</strong>ết để <strong>có</strong> kết tủa Ni ở catot?<br />
b) Tính điện áp cần tác dụng để <strong>có</strong> quá trình điện phân đầu tiên?<br />
c) Tính điện áp p<strong>hải</strong> tác dụng để [Ni 2+ ] còn lại <strong>bằng</strong> 1,0.<strong>10</strong> ‒4 M.<br />
Cho E 0 0,23 V; E 0<br />
1,23 V; η 0,80 V<br />
2+ <br />
Ni<br />
/Ni<br />
O /H O<br />
2 2 2<br />
Điện trở <strong>của</strong> bình điện phân R=3,15 Ω; I= 1,<strong>10</strong> A.<br />
Câu 8: (2,0 điểm) Halogen<br />
1. Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra trong <strong>các</strong> <strong>trường</strong> hợp sau:<br />
a) Ozon oxi <strong>hóa</strong> ion iodua trong môi <strong>trường</strong> trung tính.<br />
b) Sục khí cacbonic qua nước Giaven.<br />
c) Sục khí clo đến dư vào dung dịch FeI2.<br />
d) Sục khí flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh.<br />
2. I2O5 là một chất rắn tinh thể màu trắng, <strong>có</strong> khả năng định lượng với CO. Để xác<br />
định hàm lượng khí CO <strong>có</strong> trong một mẫu khí ta lấy <strong>30</strong>0 mL mẫu khí cho tác dụng hoàn<br />
toàn với một lượng dư I2O5 ở nhiệt độ cao. Lượng iot <strong>sinh</strong> ra được chuẩn độ <strong>bằng</strong> dung<br />
dịch Na2S2O3 0,<strong>10</strong>0M. Hãy xác định phần trăm về thể tích <strong>của</strong> CO trong hỗn hợp khí.<br />
Biết rằng thể tích Na2S2O3 cần dùng là 16,00 mL. Biết thể tích khí đo ở điều kiện tiêu<br />
chuẩn.<br />
Câu 9: (2,0 điểm) Oxi – Lưu huỳnh<br />
Cho 88,2 g hỗn hợp A gồm FeCO3, FeS2 cùng lượng không khí (lấy dư <strong>10</strong>% so<br />
với lượng cần <strong>thi</strong>ết để đốt cháy hết A) vào bình kín dung tích không đổi. Nung bình một<br />
thời gian để xảy ra phản ứng, sau đó đưa bình về nhiệt độ trước khi nung, trong bình <strong>có</strong><br />
khí B và chất rắn C (gồm Fe2O3, FeCO3, FeS2).<br />
Khí B gây ra áp suất lớn hơn 1,455% so với áp suất khí trong bình đó trước khi<br />
nung.<br />
Hòa tan chất rắn C trong lượng dư H2SO4 loãng, được khí D (đã làm khô); <strong>các</strong><br />
chất còn lại trong bình cho tác dụng với lượng dư dung dịch KOH thu được chất rắn E.<br />
Để E ngoài không khí cho đến khi khối lượng không đổi, được chất rắn F.<br />
Biết rằng: Trong hỗn hợp A một muối <strong>có</strong> số mol gấp 1,5 lần số mol <strong>của</strong> muối còn<br />
lại; giả <strong>thi</strong>ết hai muối trong A <strong>có</strong> khả năng như nhau trong <strong>các</strong> phản ứng; không khí chứa<br />
20% oxi và 80% nitơ về thể tích.<br />
a) Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra.<br />
b) Tính phần trăm khối lượng <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất trong hỗn hợp F.<br />
c) Tính tỉ khối <strong>của</strong> khí D so với khí B.<br />
O (Pt)<br />
3
Câu <strong>10</strong>: (2,0 điểm) Động <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Cho cân <strong>bằng</strong> ở 25 o k<br />
C: A <br />
1 B là phản ứng thuận nghịch bậc 1. Thành phần %<br />
k2<br />
<strong>của</strong> hỗn hợp phản ứng được cho dưới đây:<br />
Thời gian (giây) 0 45 90 270 ∞<br />
%B 0 <strong>10</strong>,8 18,9 41,8 70<br />
Hãy xác định giá trị k1, k2 <strong>của</strong> phản ứng. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> hằng số tốc độ<br />
<strong>của</strong> phản ứng.<br />
2. Đối với phản ứng: A + B → C + D <strong>có</strong> biểu thức tốc độ phản ứng v = k. [A].[B]<br />
a) Trộn 2 thể tích <strong>bằng</strong> nhau <strong>của</strong> dung dịch chất A và dung dịch chất B <strong>có</strong> cùng<br />
nồng độ 1,0 M:<br />
‒ Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ <strong>30</strong>0 K thì sau 2 giờ nồng độ <strong>của</strong> C <strong>bằng</strong><br />
0,215 M. Tính hằng số tốc độ <strong>của</strong> phản ứng.<br />
‒ Nếu thực hiện phản ứng ở 370 K thì sau 1,33 giờ nồng độ <strong>của</strong> A giảm đi 2 lần.<br />
Tính năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng (theo kJ/mol).<br />
b) Nếu trộn 1 thể tích dung dịch A với 3 thể tích dung dịch B <strong>đề</strong>u cùng nồng độ<br />
1,0 M, ở nhiệt độ <strong>30</strong>0 K thì sau bao lâu A phản ứng hết 90%?<br />
------------------HẾT------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Lê Thị Quỳnh Nhi<br />
Điện thoại: 01674715808<br />
4
HÓA HỌC <strong>10</strong>-DUYEN HẢI 2015<br />
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TT HUẾ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN QUỐC HỌC<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN - DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử - phản ứng hạt nhân<br />
1. Các nhà khoa <strong>học</strong> đang đặt ra giả <strong>thi</strong>ết tồn tại phân <strong>lớp</strong> g (<strong>có</strong> l = 4) và phân <strong>lớp</strong> h (<strong>có</strong> l = 5)<br />
a. Cho biết <strong>các</strong> trị số <strong>của</strong> số lượng tử ml , số obitan trong phân <strong>lớp</strong> g và h.<br />
b. Dựa vào quy tắc Klechkopski, dự đo<strong>án</strong> nguyên tử <strong>có</strong> electron đầu tiên ở phân <strong>lớp</strong> h này thuộc nguyên<br />
tố <strong>có</strong> số hiệu nguyên tử <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
2. 134 Cs và 137 Cs là sản phẩm phân hạch <strong>của</strong> nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân. Cả hai <strong>đồng</strong> vị<br />
này <strong>đề</strong>u phân rã β- với thời gian b<strong>án</strong> hủy là T1/2 ( 134 Cs) = 2,062 năm và T1/2 ( 137 Cs) = <strong>30</strong>,17 năm.<br />
a. Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn <strong>các</strong> phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134 Cs và 137 Cs. Tính năng<br />
lượng (eV) được giải phóng trong phân rã <strong>của</strong> 134 Cs dựa vào <strong>các</strong> số liệu dưới đây:<br />
Đồng vị<br />
134<br />
55 Cs<br />
134<br />
56 Ba<br />
Nguyên tử khối (u)<br />
133,906700<br />
133,904490<br />
b. Trong một mẫu nước thu được sau sự cố <strong>của</strong> nhà máy điện hạt nhân người ta phát hiện được hai <strong>đồng</strong><br />
vị nói trên <strong>của</strong> Cs với hoạt độ phóng xạ tổng cộng 1,92 mCi. Khối lượng 137 Cs <strong>có</strong> trong mẫu nước này là<br />
14,8µg.<br />
Sau bao nhiêu năm thì hoạt độ phóng xạ tổng cộng <strong>của</strong> 2 <strong>đồng</strong> vị này trong mẫu nước đã cho chỉ còn <strong>bằng</strong><br />
80,0 µCi? Tính tỉ số khối lượng <strong>của</strong> 134 Cs và 137 Cs tại thời điểm đó. Giả <strong>thi</strong>ết rằng <strong>thi</strong>ết bi đo chỉ đo được <strong>các</strong><br />
hoạt độ phóng xạ β- lớn hơn 0,1 Bq.<br />
Cho: 1Ci = 3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> Bq; vận tốc <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g c = 2,997925.<strong>10</strong> 8 ms -1 ;<br />
1eV = 1,60219.<strong>10</strong> -19 J; số Avogađro NA= 6,02.<strong>10</strong> 23 ; 1 năm = 365 ngày.<br />
Câu 2. (2,0 điểm) Liên kết <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> và cấu trúc phân tử<br />
1. Các nguyên tử C, N, O <strong>có</strong> thể sắp xếp theo ba thứ tự khác nhau để tạo ra ba anion CNO - , CON - và NCO -<br />
a. Viết công thức Lewis cho 3 thứ tự trên.<br />
b. Với <strong>các</strong>h sắp xếp trên hãy: + Tìm điện tích hình thức <strong>của</strong> mỗi nguyên tử.<br />
+ So s<strong>án</strong>h độ bền <strong>của</strong> ba anion. Giải thích.<br />
2. Giải thích tại sao ?<br />
a. SiO2 chất rắn, nhiệt độ nóng chảy 1700 0 C.<br />
b. CO2 rắn (nước đá khô) dễ thăng hoa, nhiệt độ nóng chảy -56 0 C (dùng tạo môi <strong>trường</strong> lạnh và khô).<br />
c. H2O rắn (nước đá) dễ chảy nước, nhiệt độ nóng chảy 0 0 C.<br />
3. So s<strong>án</strong>h và giải thích ngắn gọn độ phân cực (momen lưỡng cực) <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất: SO 2, SO3 và SOCl2<br />
Câu 3. (2,0 điểm) Nhiệt động lực <strong>học</strong><br />
1. Hãy tính nhiệt tạo thành chuẩn <strong>của</strong> As2O3 tinh thể dựa vào <strong>các</strong> dữ kiện sau:<br />
As2O3(r) + 3H2O (l) = 2H3AsO3 (aq)<br />
AsCl3(r) + 3H2O(l) = H3AsO3 (aq) + 3HCl(aq)<br />
As(r) + 3/2Cl2(k) = AsCl3(r)<br />
HCl(k) + aq = HCl(aq)<br />
1/2H2(k) + 1/2Cl2(k) = HCl(k)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
= 31,59 kJ/mol<br />
=73,55kJ/mol<br />
= -298,70 kJ/mol<br />
= -72,43kJ/mol<br />
= -93,05kJ/mol<br />
Trang 1 / 3
HÓA HỌC <strong>10</strong>-DUYEN HẢI 2015<br />
H2(k) + 1/2O2(k) = H2O(l)<br />
3As2O3(r) + 3O2(k) = 3As2O5(r)<br />
3As2O3(r) + 2O3(k) = 3As2O5(r)<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
= -285,77kJ/mol<br />
=-812,<strong>11</strong>kJ/mol<br />
= -<strong>10</strong>95,79kJ/mol<br />
2. Cho biết năng lượng phân ly <strong>của</strong> phân tử oxi là 493,71 kJ/mol; năng lượng liên kết O-O (tính từ H2O2)<br />
là 138,07kJ/mol. Hãy chứng minh rằng phân tử ozon không thể <strong>có</strong> cấu trúc vòng kín mà p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> cấu tạo góc.<br />
Câu 4. (2,0 điểm) Động lực <strong>học</strong><br />
Nitramit <strong>có</strong> thể bị phân hủy trong dung dịch H2O theo phản ứng: NO2NH2 N2O(k) + H2O<br />
Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính bởi biểu thức:<br />
[ NO NH ]<br />
v k.<br />
[ HO ]<br />
1. Trong môi <strong>trường</strong> đệm, bậc <strong>của</strong> phản ứng là bao nhiêu?<br />
2. Trong <strong>các</strong> cơ chế sau, cơ chế nào chấp nhận được<br />
Cơ chế 1: NO2NH2<br />
Cơ chế 2: NO2NH2 + H3O +<br />
Cơ chế 3:<br />
k<br />
1<br />
N2O(k) + H2O<br />
k2<br />
<br />
k 2<br />
2 2<br />
<br />
3<br />
NO2NH3 + + H2O<br />
nhanh<br />
NO2NH3 + k3<br />
N2O + H3O + chậm<br />
NO2NH2 + H2O<br />
k4<br />
<br />
k 4<br />
NO2NH - + H3O +<br />
nhanh<br />
NO2NH - k5<br />
N2O + OH - chậm<br />
H3O + + OH - k6<br />
2 H2O<br />
nhanh<br />
Câu 5. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3 (k); = - 92 kJ<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ số mol đúng <strong>bằng</strong> hệ số tỉ lượng 1: 3 thì khi đạt tới<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> (450 o C, <strong>30</strong>0 atm) NH3 chiếm 36% thể tích.<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> KP.<br />
2. Giữ nhiệt độ không đổi (450 o C), cần tiến hành dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới trạng thái cân<br />
<strong>bằng</strong> NH3 chiếm 50% thể tích?<br />
3. Giữ áp suất không đổi (<strong>30</strong>0 atm), cần tiến hành ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> NH3<br />
chiếm 50% thể tích? Cho phương trình Van ’ t Hoff:<br />
ln K<br />
2 =<br />
K<br />
1<br />
H<br />
1<br />
<br />
R T1<br />
1 <br />
<br />
<br />
T2<br />
<br />
Câu 6. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dụng dịch axit - bazơ<br />
1. Tính nồng độ ion S 2- và pH <strong>của</strong> dung dịch H2S 0,0<strong>10</strong>M.<br />
2. Khi thêm 0,001 mol HCl vào 1 lit dung dịch H2S 0,0<strong>10</strong>M thì nồng độ ion S 2 – <strong>bằng</strong> bao nhiêu? Cho hằng<br />
số axit <strong>của</strong> H2S : Ka1 = <strong>10</strong> -7 và Ka2 = <strong>10</strong> -12,92<br />
Câu 7. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> hòa tan<br />
1. Hãy tính độ tan <strong>của</strong> CuS trong dung dịch HNO3 1M<br />
0<br />
<br />
NO3<br />
, H / NO<br />
2 S<br />
0<br />
Biết: CuS: pKs = 35,2 ; H2S: pKa1 = 7 ; pKa2 = 12,92 ; E 0,96V<br />
;<br />
ES/H 0,14V<br />
2. Trộn 150ml NH3 0,25M với <strong>10</strong>0 ml MgCl2 0,0125M và HCl 0,15M. Có kết tủa Mg(OH)2 tách ra không?<br />
Tính [Mg 2+ ] khi cân <strong>bằng</strong>.<br />
Biết: NH3: Kb = <strong>10</strong> -4,76 ; MgOH + : β = <strong>10</strong> -12,8 ; Mg(OH)2: Ks = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,9<br />
Trang 2 / 3
HÓA HỌC <strong>10</strong>-DUYEN HẢI 2015<br />
Câu 8. (2,0 điểm) Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử-Thế điện cực - Pin điện<br />
Cho sơ đồ pin: Cu Cu 2+ Ag + Ag<br />
Biết: E 0 Ag+/Ag = 0,8V ; E 0 Cu2+/Cu = 0,337V<br />
1. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu: [Ag + ] = <strong>10</strong> -4 M; [Cu 2+ ] = <strong>10</strong> -1 M;<br />
RT<br />
ln 0,0592lg<br />
F<br />
2. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu thêm NH3 1M vào nửa bên p<strong>hải</strong> <strong>của</strong><br />
pin. Biết: [Ag(NH3)2 + ]: <br />
2 = <strong>10</strong> 7,24 ; bỏ qua sự thay đổi về thể tích.<br />
3. Thêm NaOH 1M vào nửa bên trái, sau khi phản ứng xong, suất điện động <strong>của</strong> pin <strong>bằng</strong> 0,813V.<br />
Tính tích số tan <strong>của</strong> Cu(OH)2. Bỏ qua sự thay đổi về thể tích.<br />
Câu 9. (2,0 điểm) Tinh thể<br />
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cương (như hình dưới)<br />
với thông số mạng a = 566 pm<br />
1. Cho biết cấu trúc mạng tinh thể <strong>của</strong> Germani.<br />
2. Xác định b<strong>án</strong> kính nguyên tử, độ đặc khít <strong>của</strong> ô mạng và<br />
khối lượng riêng <strong>của</strong> Germani. (MGe=72,64)<br />
Ge ở <strong>các</strong> đỉnh và tâm mặt<br />
Ge chiếm <strong>các</strong> lỗ tứ diện<br />
Câu <strong>10</strong>. (2,0 điểm) Bài to<strong>án</strong> về nhóm Halogen - nhóm Oxi<br />
1. Hỗn hợp A gồm <strong>bộ</strong>t S và Mg. Đun nóng A trong điều kiện không <strong>có</strong> không khí, sau đó làm nguội và cho<br />
sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,987 lit khí B <strong>có</strong> tỉ khối so với không khí <strong>bằng</strong> 0,8966.<br />
Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn <strong>bộ</strong> sản phẩm vào <strong>10</strong>0ml H2O2 5% (d = 1g/mL) thu được dung dịch D.<br />
Xác định % khối lượng <strong>các</strong> chất trong A và nồng độ % <strong>các</strong> chất tạo ra trong dung dịch D. Cho thể tích <strong>các</strong><br />
chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.<br />
2. Hàm lượng cho phép <strong>của</strong> tạp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,<strong>30</strong>%. Người ta đốt cháy hoàn toàn<br />
<strong>10</strong>0,0 gam một loại nhiên liệu và dẫn sản phẩm cháy (giả <strong>thi</strong>ết chỉ <strong>có</strong> CO 2, SO2 và hơi nước) qua dung dịch<br />
KMnO4 5,0.<strong>10</strong> -3 M trong H2SO4 thì thấy thể tích dung dịch KMnO4 đã phản ứng vừa hết với lượng sản phẩm<br />
cháy trên là 625 ml. Hãy tính to<strong>án</strong> xác định xem nhiên liệu đó <strong>có</strong> được phép sử dụng hay không?<br />
Trang 3 / 3
HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
KHU VỰC DH VÀ ĐB BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH.<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Phạm Quang Hiệu<br />
ĐT: 0984962783<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐB BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian<br />
giao <strong>đề</strong>)<br />
Đề <strong>thi</strong> gồm 02 trang<br />
Câu 1: Cấu tạo nguyên tử, phân tử - Định luật HTTH: (2 điểm)<br />
a. Trình bày <strong>các</strong> cơ sở để viết cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử.<br />
b. Electron cuối cùng <strong>của</strong> hai nguyên tử A và B ứng với <strong>bộ</strong> số lượng tử lần lượt là:<br />
A: n= 3, l = 1, m= -1, ms= +1/2<br />
B: n= 3, l = 2, m= -2, ms= -1/2<br />
Hãy viết cấu hình electron <strong>của</strong> A, B và xác định vị trí <strong>của</strong> chúng trong bảng tuần hoàn.<br />
Câu 2: Tinh thể : (2 điểm)<br />
Niken (II) oxit <strong>có</strong> cấu trúc tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua. Các ion O 2- tạo thành<br />
mạng lập phương tâm mặt, <strong>các</strong> hốc bát diện <strong>có</strong> <strong>các</strong> ion Ni 2+ . Khối lượng riêng <strong>của</strong> Niken (II) oxit là<br />
6,67 g/cm 3 . Nếu cho Niken (II) oxit tác dụng với Liti oxit và oxi thì được <strong>các</strong> tinh thể trắng <strong>có</strong><br />
thành phần LixNi1-xO:<br />
x x Li2O + (1-x) NiO + O2 → LixNi1-xO<br />
2<br />
4<br />
Cấu trúc mạng tinh thể <strong>của</strong> LixNi1-xO giống cấu trúc mạng tinh thể <strong>của</strong> NiO, nhưng một số<br />
ion Ni 2+ được thay thế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> ion Liti và một số ion Ni 2+ bị oxi <strong>hóa</strong> để đảm bảo tính trung hòa<br />
điện <strong>của</strong> phân tử. Khối lượng riêng <strong>của</strong> tinh thể LixNi1-xO là 6,21 g/cm 3 .<br />
Tính x (chấp nhận thể tích <strong>của</strong> ô mạng cơ sở không thay đổi khi chuyển từ NiO thành LixNi1-xO).<br />
Cho NA= 6,023.<strong>10</strong> 23 mol -1 ; Ni = 58,71; Li = 6,94; O = 16.<br />
Câu 3: Phản ứng hạt nhân: (2 điểm)<br />
Quá trình phân huỷ phóng xạ <strong>của</strong> nguyên tố chì xảy ra như sau:<br />
214<br />
82<br />
Pb<br />
<br />
1<br />
<br />
214 83<br />
Bi + -<br />
2<br />
<br />
214<br />
84<br />
P + -<br />
0<br />
Thời gian b<strong>án</strong> huỷ <strong>của</strong> mỗi giai đoạn tương ứng <strong>bằng</strong> 26,8 phút và 19,7 phút. Giả sử lúc đầu<br />
<strong>có</strong> <strong>10</strong>0 nguyên tử 214 82<br />
Pb , tính số nguyên tử 214 82<br />
Pb , 214 214<br />
83<br />
Bi và 84<br />
P<br />
0<br />
tại thời điểm t = <strong>10</strong> phút.<br />
Câu 4: Nhiệt hoá <strong>học</strong>: (2 điểm)<br />
Cho phản ứng: C + H2O → CO + H2.<br />
Xác định biến <strong>thi</strong>ên entanpi <strong>của</strong> phản ứng giữa 1,00 mol cacbon với nước ở 600 0 C?<br />
Nhiệt dung đẳng áp (J.mol -1 .K -1 ) <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất được cho như sau:<br />
H2: Cp = 29,08 - 0,0008364T + 2,0.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
CO: Cp = 26,86 + 0,006966T - 8,20.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
H2O: Cp = <strong>30</strong>,359 + 9,615.<strong>10</strong> -3 T + 1,18.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
C: Cp = 8,54.<br />
Ở điều kiện chuẩn:<br />
ΔH<br />
0<br />
CO<br />
= -1<strong>10</strong>,5 kJ/mol;<br />
Câu 5: Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí: (2 điểm)<br />
ΔH<br />
0<br />
H 2 O<br />
Ở 850 0 C hằng số cân <strong>bằng</strong> KP <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng như sau:<br />
= -241,84 kJ/mol.
CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) K1 = 0,2<br />
C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K2 = 2<br />
Cho 1 mol CaCO3 và 1 mol C vào bình chân không dung tích 22,4 lít duy trì ở 820 0 C.<br />
a. Tính số mol <strong>các</strong> chất khi cân <strong>bằng</strong>.<br />
b. Ở thể tích nào <strong>của</strong> bình thì sự phân hủy CaCO3 là hoàn toàn?<br />
Câu 6: Cân <strong>bằng</strong> axit bazơ và kết tủa. : (2 điểm)<br />
a. <strong>10</strong>0 ml nước ở 25 o C hòa tan được tối đa 440 ml khí H2S (ở đktc). Hãy tính nồng độ mol<br />
<strong>của</strong> H2S trong dung dịch bão hòa. Giả <strong>thi</strong>ết rằng quá trình hòa tan H2S không làm thay đổi thể tích<br />
<strong>của</strong> dung dịch.<br />
b. Dung dịch FeCl2 0,0<strong>10</strong> M được bão hòa H2S <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h sục liên tục dòng khí H2S vào<br />
dung dịch. Cho TFeS = 8,0 .<strong>10</strong> -19 . H2S <strong>có</strong> Ka1 = 9,5 .<strong>10</strong> -8 và Ka2 = 1,3 .<strong>10</strong> -14 . Hằng số ion <strong>của</strong> nước<br />
Kw = 1 .<strong>10</strong> -14 . Hãy cho biết để thu được nhiều kết tủa FeS hơn thì cần p<strong>hải</strong> tăng hay giảm pH <strong>của</strong><br />
dung dịch?<br />
c. Hãy tính pH cần <strong>thi</strong>ết lập để nồng độ Fe 2+ giảm từ 0,0<strong>10</strong>M xuống còn 1,0.<strong>10</strong> -8 M.<br />
Câu 7: Phản ứng oxi hoá khử. Điện <strong>hóa</strong>: (2 điểm)<br />
Cho biết thế khử chuẩn ở 25 0 C <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp sau:<br />
E 0 (H3AsO4/HAsO2) = 0,559V và E 0 (I2/I - ) = 0,5355V<br />
a. Hỏi chiều <strong>của</strong> phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:<br />
H3AsO4 + 2I - + 2H + ⇌ HAsO2 + 2H2O<br />
b. Nếu chỉ biến đổi pH (<strong>các</strong> điều kiện khác giữ nguyên như câu a) thì ở giá trị nào <strong>của</strong> pH<br />
phản ứng trên bắt đầu đổi chiều?<br />
c. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K <strong>của</strong> phản ứng thuận và phản ứng nghịch.<br />
Câu 8: Nhóm Halogen : (2 điểm)<br />
a. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> hidro halogenua thay đổi như thế nào? Giải<br />
thích nguyên nhân?<br />
b. Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi<br />
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?<br />
Câu 9: Nhóm Oxi – Lưu huỳnh: (2 điểm)<br />
Cho 6 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và <strong>các</strong> tạp chất trơ. Hòa tan mẫu vào lượng dư dung<br />
dịch KI trong môi <strong>trường</strong> axit (khử tất cả Fe 3+ thành Fe 2+ ) tạo thành dung dịch A. Pha loãng A đến<br />
thể tích 50 ml. Lượng I2 <strong>có</strong> trong <strong>10</strong> ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,5 ml dung dịch<br />
Na2S2O3 1M (<strong>sinh</strong> ra S4O 2<br />
). Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng 6 Fe2+ trong<br />
dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,2 ml dung dịch MnO 4<br />
1M trong H2SO4.<br />
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra (dưới dạng phương trình ion thu gọn).<br />
b. Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu.<br />
Câu <strong>10</strong>: Động <strong>học</strong>: (2 điểm)<br />
Trong một phản ứng bậc nhất tiến hành ở 27 0 C, nồng độ chất đầu giảm đi một nửa sau 5000<br />
giây. Ở 37 0 C, nồng độ giảm đi 2 lần sau <strong>10</strong>00 giây. Xác định:<br />
a. Hằng số tốc độ ở 27 0 C<br />
b. Thời gian để nồng độ đầu giảm tới ¼ ở 37 0 C.<br />
c. Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong>.<br />
Hết
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA KHỐI <strong>10</strong>.<br />
Gv ra <strong>đề</strong>: Phạm Quang Hiệu<br />
ĐT: 0984962783<br />
Câu 1: Cấu tạo nguyên tử, phân tử - Định luật HTTH. (2đ)<br />
a. Trình bày <strong>các</strong> cơ sở để viết cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử.<br />
b. Electron cuối cùng <strong>của</strong> hai nguyên tử A và B ứng với <strong>bộ</strong> số lượng tử lần lượt là:<br />
A: n= 3, l = 1, m= -1, ms= +1/2<br />
B: n= 3, l = 2, m= -2, ms= -1/2<br />
Hãy viết cấu hình electron <strong>của</strong> A, B và xác định vị trí <strong>của</strong> chúng trong bảng tuần hoàn.<br />
Câu 1 Nội dung Điểm<br />
1.a Viết cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tử dựa theo hai nguyên lý và hai quy tắc sau:<br />
* Nguyên lý vững bền: ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử <strong>các</strong> e chiếm lần lượt<br />
<strong>các</strong> mức năng lượng từ thấp lên cao.<br />
* Nguyên lý Pauli: Trong một obitan chỉ <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> nhiều nhất là hai e và hai e<br />
này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng <strong>của</strong> mỗi e.<br />
*Quy tắc Kleckopxki (Thứ tự phân mức năng lượng obitan nguyên tử):<br />
1đ<br />
Trong nguyên tử, năng lượng <strong>của</strong> phân mức en,l tăng theo giá trị tổng (n + l)<br />
tăng, nếu hai phân mức <strong>có</strong> cùng trị (n + l) thì tăng theo sự tăng <strong>của</strong> n<br />
(Học <strong>sinh</strong> <strong>có</strong> thể không cần phát biểu phần này)<br />
Thứ tự phân mức năng lượng là:<br />
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…<br />
*Quy tắc Hund: Trong cùng một phân <strong>lớp</strong>, <strong>các</strong> e phân bố trên obitan sao cho số<br />
e độc thân là tối đa và <strong>các</strong> e này p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> chiều tự quay giống nhau.<br />
1.b *Nguyên tử A: <strong>có</strong> e cuối cùng ứng với <strong>bộ</strong> số lượng tử là:<br />
n= 3, l = 1, m= -1, ms= +1/2<br />
<br />
-1 0 +1<br />
Như vậy cấu hình phân <strong>lớp</strong> <strong>có</strong> năng lượng cao nhất <strong>của</strong> a là: 3p 1<br />
Vậy cấu hình e đầy đủ <strong>của</strong> A là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 (Z= 13)<br />
A thuộc chu kì 3, nhóm IIIA trong bảng tuần hoàn. A là Nhôm<br />
*Nguyên tử B: <strong>có</strong> e cuối cùng ứng với <strong>bộ</strong> số lượng tử là:<br />
n= 3, l = 2, m= -2, ms= -1/2<br />
<br />
0,5đ<br />
0,5đ<br />
-2 -1 0 +1 +2<br />
như vậy cấu hình phân <strong>lớp</strong> <strong>có</strong> năng lượng cao nhất <strong>của</strong> a là: 3d 6<br />
Vậy cấu hình e đầy đủ <strong>của</strong> A là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ( Z= 26)<br />
B thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn. B là Sắt.<br />
Câu 2: Tinh thể (2 điểm)<br />
Niken (II) oxit <strong>có</strong> cấu trúc tinh thể giống mạng tinh thể natri clorua. Các ion O 2- tạo thành<br />
mạng lập phương tâm mặt, <strong>các</strong> hốc bát diện <strong>có</strong> <strong>các</strong> ion Ni 2+ . Khối lượng riêng <strong>của</strong> Niken (II) oxit là<br />
6,67 g/cm 3 . Nếu cho Niken (II) oxit tác dụng với Liti oxit và oxi thì được <strong>các</strong> tinh thể trắng <strong>có</strong><br />
thành phần LixNi1-xO:<br />
x x Li2O + (1-x) NiO + O2 → LixNi1-xO<br />
2<br />
4<br />
Cấu trúc mạng tinh thể <strong>của</strong> LixNi1-xO giống cấu trúc mạng tinh thể <strong>của</strong> NiO, nhưng một số<br />
ion Ni 2+ được thay thế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> ion Liti và một số ion Ni 2+ bị oxi <strong>hóa</strong> để đảm bảo tính trung hòa<br />
điện <strong>của</strong> phân tử. Khối lượng riêng <strong>của</strong> tinh thể LixNi1-xO là 6,21 g/cm 3 .<br />
Tính x (chấp nhận thể tích <strong>của</strong> ô mạng cơ sở không thay đổi khi chuyển từ NiO thành LixNi1-xO).<br />
Cho NA= 6,023.<strong>10</strong> 23 mol -1 ; Ni = 58,71; Li = 6,94; O = 16.<br />
Câu 2 Nội dung Điểm
Trong một tinh thể, sự sắp xếp <strong>của</strong> <strong>các</strong> anion và <strong>các</strong> cation theo cấu trúc mạng<br />
lập phương tâm mặt. Các cation và anion nằm xen kẽ nhau. Một ô mạng cơ sở<br />
chứa 4 cation và 4 anion.<br />
n.M<br />
NiO<br />
DNiO<br />
<br />
3<br />
NA.a<br />
Tính cạnh a <strong>của</strong> ô mạng cơ sở <strong>của</strong> NiO:<br />
474,71<br />
a 3<br />
= 4,006.<strong>10</strong> -8 cm.<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong> 6,67<br />
46,94x<br />
(1<br />
x).58,71<br />
16<br />
Vậy: 6,21 => x = 0,1.<br />
23<br />
8<br />
6,023.<strong>10</strong> 4,206.<strong>10</strong><br />
3<br />
0,5 đ<br />
0,5 đ<br />
1đ<br />
Câu 3: Phản ứng hạt nhân (2 điểm)<br />
Quá trình phân huỷ phóng xạ <strong>của</strong> nguyên tố chì xảy ra như sau:<br />
<br />
<br />
1<br />
83<br />
2<br />
214<br />
82<br />
Pb <br />
Bi + -<br />
214<br />
84<br />
P<br />
0<br />
+ -<br />
Thời gian b<strong>án</strong> huỷ <strong>của</strong> mỗi giai đoạn tương ứng <strong>bằng</strong> 26,8 phút và 19,7 phút. Giả sử lúc đầu<br />
<strong>có</strong> <strong>10</strong>0 nguyên tử 82<br />
Pb , tính số nguyên tử 82<br />
Pb , 214<br />
83<br />
Bi và 84<br />
P<br />
0<br />
tại thời điểm t = <strong>10</strong> phút.<br />
Câu 3 Nội dung Điểm<br />
Quá trình phân huỷ phóng xạ đã cho là một phản ứng nối tiếp hai giai đoạn<br />
bậc nhất. Khi t = t1/2 thì hằng số phóng xạ:<br />
<strong>có</strong>:<br />
1 =<br />
ln2<br />
26,8ph = 2,59.<strong>10</strong> - 2 ph - 1 .<br />
2 =<br />
ln2<br />
19,7ph = 3,52.<strong>10</strong> - 2 ph - 1 .<br />
Số nguyên tử mỗi loại tại t = <strong>10</strong> phút:<br />
214 Pb = <strong>10</strong>0. e 2<br />
2, 59.. <strong>10</strong> . <strong>10</strong><br />
= 77 nguyên tử<br />
N 83<br />
N 82<br />
2<br />
2, 59<strong>10</strong> . . <strong>10</strong>0<br />
214 <br />
2, 59. <strong>10</strong> <strong>10</strong> 3 52 <strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
Bi = 2 <br />
2 <br />
. , .. 2 .<br />
<br />
<br />
( 3, 52 2, 59).<br />
<strong>10</strong><br />
= ln2<br />
t 1/2<br />
. Với mỗi giai đoạn ta<br />
e e = 19 nguyên tử.<br />
214<br />
N 84<br />
P<br />
0<br />
= <strong>10</strong>0 - 77 - 19 = 44 nguyên tử.<br />
Câu 4: Nhiệt hoá <strong>học</strong> (2đ)<br />
Cho phản ứng: C + H2O → CO + H2.<br />
Xác định biến <strong>thi</strong>ên entanpi <strong>của</strong> phản ứng giữa 1,00 mol cacbon với nước ở 600 0 C?<br />
Nhiệt dung đẳng áp (J.mol -1 .K -1 ) <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất được cho như sau:<br />
H2: Cp = 29,08 - 0,0008364T + 2,0.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
CO: Cp = 26,86 + 0,006966T - 8,20.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
H2O: Cp = <strong>30</strong>,359 + 9,615.<strong>10</strong> -3 T + 1,18.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
C: Cp = 8,54.<br />
0<br />
0<br />
Ở điều kiện chuẩn: ΔH = -1<strong>10</strong>,5 kJ/mol; ΔH = -241,84 kJ/mol.<br />
CO<br />
Câu 4 Nội dung Điểm<br />
0<br />
ΔH = ΔH - ΔH = -1<strong>10</strong>,5 - (-241,84) =131,34 kJ.<br />
0.5đ<br />
0<br />
298<br />
0<br />
CO<br />
H 2 O<br />
H 2 O<br />
1đ<br />
1đ<br />
∆Cp= Cp (CO) + Cp (H2) - Cp (H2O) - CP (C) = 17,041 - 3,4854.<strong>10</strong> -3 T -7,38.<strong>10</strong> -6 T 2 .<br />
873<br />
0 0<br />
ΔH<br />
873<br />
= ΔH<br />
298<br />
+ CpdT<br />
131340 + 17,041.(873-298) - 3,4854.<strong>10</strong> -3 (873 2 -<br />
298<br />
298 2 ):2 - 7,38.<strong>10</strong> -6 (873 3 - 298 3 ):3 = 138393,545 138,4 kJ<br />
0,5đ<br />
1đ<br />
Câu 5: Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí (2đ)<br />
Ở 850 0 C hằng số cân <strong>bằng</strong> KP <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng như sau:
CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) K1 = 0,2<br />
C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K2 = 2<br />
Cho 1 mol CaCO3 và 1 mol C vào bình chân không dung tích 22,4 lít duy trì ở 820 0 C.<br />
a. Tính số mol <strong>các</strong> chất khi cân <strong>bằng</strong>.<br />
b. Ở thể tích nào <strong>của</strong> bình thì sự phân hủy CaCO3 là hoàn toàn?<br />
Câu 5 Nội dung Điểm<br />
5a. K1 = P = 0,2 atm<br />
CO 2<br />
2<br />
PCO<br />
K<br />
2<br />
=> PCO = 2.0,2 0,632atm<br />
P<br />
CO 2<br />
Gọi x, y là số mol CaCO3 và CO2 đã phản ứng. Từ đó suy ra số mol <strong>các</strong> chất<br />
ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> là:<br />
CaCO3 CaO CO2 C CO<br />
1 - x x x-y 1-y 2y<br />
PCO Ta <strong>có</strong>: x - y =<br />
2<br />
.V<br />
0,05molCO2;<br />
RT<br />
0,5đ<br />
P<br />
2y = CO<br />
.V 0,158molCO;<br />
RT<br />
0,5đ<br />
=> nCaO= 0,129 mol; nCaCO3=0,871 mol<br />
nC= 0,921 mol.<br />
5b. Sự phân hủy hoàn toàn thì x = 1 => nCO2= (1- y) mol và nCO= 2y mol 0,5đ<br />
Vậy: 0,632V = 2yRT và 0,2V = (1-y)RT.<br />
Giải ra ta được: V= 1733,69 lít<br />
Câu 6: Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li (2đ)<br />
a. Xác định độ điện ly <strong>của</strong> H – COOH 1M biết hằng số điện ly Ka = 2. <strong>10</strong> -4 .<br />
b. Khi pha <strong>10</strong> ml axit trên <strong>bằng</strong> nước thành cho đến khi thu được dung dịch <strong>có</strong> pH <strong>bằng</strong> 6,5<br />
thì độ điện ly <strong>của</strong> axit này thay đổi bao nhiêu lần? Giải thích.<br />
c. Sỏi thận <strong>có</strong> thành phần chính là canxi oxalat (CaC2O4). Có người quan niệm rằng cứ ăn<br />
nhiều chất chua như chanh hoặc dấm thì <strong>có</strong> thể hòa tan được sỏi. Em <strong>có</strong> ý kiến gì về quan niệm<br />
này.<br />
Câu 6 Nội dung Điểm<br />
6a. Gọi độ điện ly <strong>của</strong> HCOOH là = x<br />
0,75đ<br />
H – COOH ⇌ H + + H – COO - .<br />
[ ] 1 – x x x<br />
2<br />
x<br />
Bỏ qua sự phân li <strong>của</strong> nước<br />
1<br />
x<br />
<br />
Axit yếu do Ca > <strong>10</strong>0 Ka nên 1 –x 1 và<br />
x = 0,014 hay 1,4%<br />
6b. Khi pha loãng nồng độ <strong>của</strong> axit giảm đi nhưng hằng số điện ly không đổi. 0,75đ<br />
Đến khi pH = 6,5 <strong>có</strong> nghĩa là nồng độ axit rất nhỏ vì thế không bỏ qua<br />
được sự phân ly <strong>của</strong> nước.<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
2. <strong>10</strong> 4 <br />
<br />
<br />
<br />
H HCOO 1 1 1<br />
= <br />
<br />
4 <br />
<br />
Co<br />
HCOO<br />
2.<strong>10</strong> H<br />
HCOO<br />
<br />
C o<br />
<br />
<br />
1<br />
=<br />
<br />
<br />
1<br />
1 1<br />
<br />
H <br />
Thay số vào ta <strong>có</strong> được = 0,99<br />
Vậy độ điện ly tăng 0,99/0,014 70 lần đúng theo định luật pha loãng<br />
Ostwald: khi C giảm thì tăng.<br />
0,5đ
6c. + Về nguyên tắc quan niệm như trên là quan điểm Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>. Axit<br />
oxalic là axit yếu nên <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong> hoà tan:<br />
CaC2O4 + 2H + ⇌ Ca 2+ + 2HC2O4 -<br />
+ Thực chất cơ thể con người là một hệ Sinh <strong>học</strong> thích nghi nên ảnh hưởng<br />
<strong>của</strong> việc ăn chua không <strong>có</strong> tác dụng đ<strong>án</strong>g kể.<br />
(Học <strong>sinh</strong> <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> lập luận khác không sai cũng cho điểm)<br />
Câu 7: Phản ứng oxi hoá khử. Điện <strong>hóa</strong><br />
Cho biết thế khử chuẩn ở 25 0 C <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp sau:<br />
E 0 (H3AsO4/HAsO2) = 0,559V và E 0 (I2/I - ) = 0,5355V<br />
a. Hỏi chiều <strong>của</strong> phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:<br />
H3AsO4 + 2I - + 2H + ⇌ HAsO2 + 2H2O<br />
b. Nếu chỉ biến đổi pH (<strong>các</strong> điều kiện khác giữ nguyên như câu a) thì ở giá trị nào <strong>của</strong> pH<br />
phản ứng trên bắt đầu đổi chiều?<br />
c. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K <strong>của</strong> phản ứng thuận và phản ứng nghịch.<br />
Câu 7 Nội dung Điểm<br />
7a. Vì E 0 (H3AsO4/HAsO2) > E 0 (I2/I - ) nên phản ứng đi theo chiều thuận. 0,5đ<br />
7b. Để đổi chiều phản ứng cần <strong>có</strong> điều kiện: E (H3AsO4/HAsO2) < E (I2/I - ).<br />
Ta <strong>có</strong>: H3AsO4 + 2I - + 2H + ⇌ HAsO2 + 2H2O<br />
Vì chỉ biến đổi pH so với câu a) nên: [H3AsO4] = [HAsO2] = 1M<br />
Từ đó: E (H3AsO4/HAsO2)= E 0 0,059<br />
(H3AsO4/HAsO2) + lg[H + ] 2 < 0,5355V<br />
2<br />
1đ<br />
=> pH > 0,40. Vậy ở pH=0,4 thì phản ứng bắt đầu đổi chiều.<br />
7c.<br />
nE 0 20,559<br />
0,5355<br />
* Phản ứng thuận: lgKT= 0,7966 => KT= 6,26<br />
0,059 0,059<br />
2(0,5355<br />
0,559)<br />
1<br />
* Phản ứng nghịch: lgKN= 0,7966<br />
=> KN=0,16 (KN= )<br />
0,059<br />
K T 0,5đ<br />
Câu 8: Nhóm Halogen (2đ)<br />
a. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> hidro halogenua thay đổi như thế nào? Giải<br />
thích nguyên nhân?<br />
b. Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi<br />
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?<br />
Câu 8 Nội dung Điểm<br />
8a. Từ HF đến HCl: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm. Từ HCl đến HI<br />
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.<br />
Các hidro halogenua tương tác với nhau <strong>bằng</strong> lực tương tác giữa <strong>các</strong> phân<br />
tử gồm lực định hướng, lực <strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong> và lực cảm ứng. Nhưng năng lượng<br />
tương tác cảm ứng thường rất bé so với năng lượng tương tác định hướng<br />
và tương tác <strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong>, do đó ảnh hưởng <strong>của</strong> tương tác cảm ứng đến nhiệt<br />
độ nóng chảy và nhiệt độ sôi <strong>có</strong> thể bỏ qua.<br />
Năng lượng tương tác định hướng giảm từ HF đến HI do độ phân cực <strong>của</strong><br />
phân tử giảm. Năng lượng tương tác <strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong> tăng lên trong dãy do sự<br />
tăng b<strong>án</strong> kính nguyên tử <strong>của</strong> <strong>các</strong> halogen và sự giảm độ phân cực <strong>của</strong> liên<br />
kết trong phân tử.<br />
Từ HF đến HCl, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm do giữa <strong>các</strong> phân<br />
tử HF phát <strong>sinh</strong> được liên kết Hidro, <strong>đồng</strong> thời năng lượng tổng quát <strong>của</strong><br />
tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử giảm do tương tác định hướng giảm.<br />
Từ HCl đến HI năng lượng tương tác <strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong> chiếm ưu thế so với tương<br />
tác định hướng vì vậy nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.<br />
GV <strong>có</strong> thể cho số liệu hoặc cho HS tra bảng số liệu về nhiệt độ sôi và<br />
nhiệt độ nóng chảy cho HS nhận xét quy luật biến đổi và yêu cầu giải<br />
thích:<br />
1đ<br />
HF HCl HBr HI<br />
0,5đ
t 0 nóng chảy ( 0 C) -83 -<strong>11</strong>4,2 -88 -50,8<br />
t 0 sôi ( 0 C) 19,5 -84,9 -66,7 -35,8<br />
8b. Độ dài liên kết HX, năng lượng liên kết và độ bền đối với nhiệt trong dãy từ<br />
HF đến HI <strong>có</strong> <strong>các</strong> giá trị sau:<br />
HF HCl HBr HI<br />
Độ dài liên kết HX (A 0 ) 1,02 1,28 1,41 1,60<br />
Năng lượng liên kết HX 135 <strong>10</strong>3 87 71<br />
(Kcal/mol)<br />
Phân hủy ở <strong>10</strong>00 0 C (%) Không 0,014 0,5 33<br />
Trong dãy đó, độ bền đối với nhiệt giảm do độ dài liên kết tăng và năng<br />
lượng liên kết giảm. Độ bền đối với nhiệt chỉ phụ thuộc vào năng lượng liên<br />
kết <strong>của</strong> phân tử, còn nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi lại phụ thuộc vào<br />
năng lượng tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử.<br />
Câu 9: Nhóm Oxi – Lưu huỳnh<br />
Cho 6 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và <strong>các</strong> tạp chất trơ. Hòa tan mẫu vào lượng dư dung<br />
dịch KI trong môi <strong>trường</strong> axit (khử tất cả Fe 3+ thành Fe 2+ ) tạo thành dung dịch A. Pha loãng A đến<br />
thể tích 50 ml. Lượng I2 <strong>có</strong> trong <strong>10</strong> ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,5 ml dung dịch<br />
Na2S2O3 1M (<strong>sinh</strong> ra S4O 2 6 ). Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ trong<br />
dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,2 ml dung dịch MnO 4<br />
1M trong H2SO4.<br />
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra (dưới dạng phương trình ion thu gọn).<br />
b. Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu.<br />
Câu 9 Nội dung Điểm<br />
9a. Phương trình phản ứng:<br />
Fe3O4 + 2I - + 8H + → 3Fe 3+ + I2 + 4H2O (1)<br />
Fe2O3 + 2I - + 6H + → 2Fe 3+ + I2 + 3H2O (2)<br />
1đ<br />
2S2O <br />
<br />
+ I2 → S4O 6 2I- (3)<br />
9b.<br />
2 3<br />
5Fe 2+ + MnO 4 + 8H+ → 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H2O (4)<br />
(3) => n 1 1<br />
I<br />
n .0,0055.1 0,00275mol<br />
2 (3)<br />
<br />
2<br />
2 <br />
S 2 O 3 2<br />
(4) => n 2<br />
5n 5.0,0032.1<br />
0,016mol<br />
Fe<br />
(4)<br />
MnO4<br />
Đặt số mol Fe3O4 và Fe2O3 lần lượt là x và y, ta <strong>có</strong>:<br />
3x + 2y = 0,016.2 = 0,032<br />
x + y = 0,00275.5 = 0,01375<br />
x = 0,0045 và y = 0,00925<br />
%mFe3O4 = 17,4% và %mFe2O3 = 24,7%<br />
Câu <strong>10</strong>: Động <strong>học</strong><br />
Trong một phản ứng bậc nhất tiến hành ở 27 0 C, nồng độ chất đầu giảm đi một nửa sau 5000<br />
giây. Ở 37 0 C, nồng độ giảm đi 2 lần sau <strong>10</strong>00 giây. Xác định:<br />
a. Hằng số tốc độ ở 27 0 C<br />
b. Thời gian để nồng độ đầu giảm tới ¼ ở 37 0 C.<br />
c. Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong>.<br />
Câu <strong>10</strong> Nội dung Điểm<br />
<strong>10</strong>a.<br />
<strong>10</strong>b.<br />
0,693<br />
Ta <strong>có</strong> : t<br />
1/2<br />
=<br />
k<br />
0,693<br />
-4 -1<br />
k 0 = = 1,39.<strong>10</strong> s<br />
27 C<br />
5000<br />
0,693<br />
4 -1<br />
k 0 = = 6,93.<strong>10</strong> s<br />
37 C<br />
<strong>10</strong>00<br />
Thời gian cần <strong>thi</strong>ết để nồng độ đầu giảm tới 1/4 giá trị đầu ở 37 0 C<br />
là:<br />
1 a<br />
t<br />
1/4<br />
= ln = 2000 (s)<br />
-4<br />
6,93.<strong>10</strong> a/4<br />
1đ<br />
0,75đ<br />
0,75đ
<strong>10</strong>c. Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> E được tính theo biểu thức:<br />
kT<br />
E 1 1 <br />
2<br />
lg = . - <br />
kT 2,<strong>30</strong>3.R T1 T2<br />
<br />
1<br />
-4<br />
6,93.<strong>10</strong> E 1 1<br />
-4<br />
1,39.<strong>10</strong> 2,<strong>30</strong>3.8,314<br />
<br />
<strong>30</strong>0 3<strong>10</strong><br />
lg = . -<br />
<br />
E = 124 kJ/mol<br />
<br />
<br />
<br />
0,5đ<br />
Hết
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC NĂM 2015<br />
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 4 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1: ( 2 điểm)<br />
Nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố X <strong>có</strong> tổng số hạt <strong>các</strong> loại là 60, số hạt mang điện trong hạt<br />
nhân <strong>bằng</strong> số hạt không mang điện. Nguyên tử <strong>của</strong> nguyên tố Y <strong>có</strong> <strong>11</strong> electron p. Nguyên<br />
tử nguyên tố Z <strong>có</strong> 4 <strong>lớp</strong> electron và 6 electron độc thân.<br />
Cho biết vị trí <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn. So s<strong>án</strong>h (<strong>có</strong> giải<br />
thích) b<strong>án</strong> kính <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tử và ion X, X 2+ và Y - .<br />
Câu 2: ( 2 điểm)<br />
1. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch CH 3 COOH 0,1M. P<strong>hải</strong> thêm vào 1 lít dung dịch trên<br />
bao nhiêu gam NaOH để được dung dịch <strong>có</strong> pH =3.<br />
2. Trộn dung dịch X chứa BaCl 2 0,01M và SrCl 2 0,1M với dung dịch K 2 Cr 2 O 7<br />
1M <strong>có</strong> <strong>các</strong> quá trình sau đây xảy ra:<br />
Cr 2 O 2- 7 + H 2 O 2CrO<br />
2- 4 + 2H + K a = 2,3.<strong>10</strong> -15<br />
Ba 2+ + CrO<br />
2- 4 BaCrO 4 T<br />
-1 1 = <strong>10</strong> 9,93<br />
Sr 2+ + CrO<br />
2- 4 SrCrO 4 T<br />
-1 2 = <strong>10</strong> 4,65<br />
Tính khoảng pH để <strong>có</strong> thể kết tủa hoàn toàn Ba 2+ dưới dạng BaCrO 4 mà không kết tủa<br />
SrCrO 4 ?<br />
Câu 3: ( 2 điểm)<br />
Một trong <strong>các</strong> chuỗi phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 90 Th 232 và kết thúc là <strong>đồng</strong> vị<br />
bền 82 Pb 208<br />
1. Tính số phân rã và - xảy ra trong chuỗi này.<br />
2. Trong toàn chuỗi <strong>có</strong> bao nhiêu năng lượng theo MeV được giải phúng.
3. Một phần tử trong chuỗi Thori sau khi tách riêng thấy <strong>có</strong> 1,5.<strong>10</strong> <strong>10</strong> nguyên tử<br />
<strong>của</strong> một <strong>đồng</strong> vị và phân hủy với tốc độ 3440 phân rã / phút. Hãy xác định chu kì b<strong>án</strong><br />
hủy <strong>của</strong> <strong>đồng</strong> vị đó theo năm ?<br />
Cho biết: 2 He 4 =4,0026u ; 82Pb 208 = 207,97664u ; 90Th 232 = 232,03805u<br />
1 uc 2 = 931 MeV; 1 eV = 1,6.<strong>10</strong> -19 J; N A = 6,023.<strong>10</strong> 23 .<br />
Câu 4: ( 2 điểm)<br />
Ở nhiệt độ cao, <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong> : I 2 (k) ⇌ 2 I (k) .<br />
Bảng sau đây tóm tắt áp suất ban đầu <strong>của</strong> I 2 (g) và áp suất tổng cân <strong>bằng</strong> đạt được ở<br />
những nhiệt độ nhất định.<br />
T (K) <strong>10</strong>73 <strong>11</strong>73<br />
P( I2 ) (bar) 0.0631 0.0684<br />
P tổng (bar) 0.0750 0.0918<br />
Tính H °, G ° và S ° ở 1<strong>10</strong>0 K. (Giả sử rằng H ° và S ° không phụ thuộc<br />
nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ nhất định.)<br />
Câu 5: ( 2 điểm)<br />
Người ta <strong>có</strong> thể điều chế hiđro rất tinh khiết từ metan và hơi nước theo phương<br />
trình sau:<br />
CH 4(k) + H 2 O (k) CO (k) + 3H 2(k) (1)<br />
1. Tính K p <strong>của</strong> (1) ở <strong>10</strong>0 0 C. Biết<br />
H 2 H 2 O CO CH 4<br />
∆H 0 (kJ/mol) 0 -242 -<strong>11</strong>1 -75<br />
∆S 0 (kJ/mol.K) 0,131 0,189 0,198 0,186<br />
C p (kJ/mol.K) 0,029 0,034 0,029 0,036<br />
Giả sử ∆H 0 và ∆S 0 không đổi trong khoảng nhiệt độ từ 298K đến 373K
2. Trong bình phản ứng <strong>có</strong> chứa 6,40kg CH 4 , 7,2kg H 2 O, <strong>11</strong>,2kg CO, 2,4kg H 2<br />
ở <strong>10</strong>0 0 C. Dung tích bình V=3,00m 3 . Cho biết chiều dịch chuyển cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản<br />
ứng tại thời điểm trên.<br />
3. Tính K p ở 900 0 C (giả sử C p không phụ thuộc vào nhiệt độ)<br />
Câu 6: ( 2 điểm)<br />
Một dung dịch X chứa HClO 4 0,005M, Fe(ClO 4 ) 3 0,03M, MgCl 2 0,01M.<br />
1. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch X.<br />
2. Cho <strong>10</strong>0ml dung dịch NH 3 0,1M vào <strong>10</strong>0ml dung dịch X thì thu được kết tủa<br />
A và dung dịch B. Xác định kết tủa A và pH <strong>của</strong> dung dịch B.<br />
Cho biết:<br />
NH<br />
+ 4 (pK a = 9,24); Mg(OH) 2 (pK S = <strong>11</strong>); Fe(OH) 3 (pK S = 37).<br />
Fe 3+ + H 2 O Fe(OH) 2+ + H + K 1 = <strong>10</strong> -2,17<br />
Mg 2+ + H 2 O Mg(OH) 2+ + H + K 2 = <strong>10</strong> -12,8<br />
Câu 7: ( 2 điểm)<br />
Cho giản đồ Latimer <strong>của</strong> photpho trong môi <strong>trường</strong> kiềm:<br />
-1,345V<br />
-1,12V<br />
3- 2-<br />
PO 4 HPO 3<br />
-2,05V<br />
-<br />
H 2 PO 2<br />
-0,89V<br />
P PH 3<br />
1. Viết <strong>các</strong> nửa phản ứng <strong>của</strong> <strong>các</strong> cặp oxi hoá - khử trên.<br />
2. Tính thế khử chuẩn <strong>của</strong> cặp HPO<br />
2- 3 / H 2 PO<br />
- 2 và H 2 PO 2- /PH 3 .<br />
Câu 8: ( 2 điểm)<br />
1. Tại sao tồn tại phân tử H 5 IO 6 nhưng không tồn tại phân tử H 5 ClO 6 . Một trong<br />
<strong>các</strong> phương pháp điều chế axit H 5 IO 6 là cho I 2 tác dụng với dung dịch HClO 4 đậm<br />
đặc. Viết phương trình phản ứng xảy ra.<br />
2. Xác định <strong>các</strong> chất A,B,C,D,E và viết <strong>các</strong> PTPU thực hiện sơ đồ sau:
D+ A<br />
dd KOH,t 0<br />
A KNO dd KOH<br />
3, H 2 SO 4<br />
I 2 B D<br />
dd KOH<br />
N 2 H 4<br />
CO<br />
200 o C<br />
E C<br />
Câu 9: ( 2 điểm)<br />
Hòa tan 48,8 gam hỗn hợp gồm Cu và một oxit sắt trong dung dịch H 2 SO 4 đặc<br />
nóng dư thu được dung dịch A và <strong>10</strong>,08 lít khí SO 2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu<br />
được 124 gam chất rắn khan.<br />
1. Xác định công thức <strong>của</strong> oxit sắt. Tính số mol H 2 SO 4 đã phản ứng ?<br />
2. Cho cùng lượng hỗn hợp trên tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho<br />
đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch B và chất rắn D. Cho dung<br />
dịch B phản ứng với dung dịch AgNO 3 dư, được kết tủa E. Tính khối lượng kết tủa E?<br />
Câu <strong>10</strong>: ( 2 điểm)<br />
Ở 3<strong>10</strong> 0 C sự phân hủy AsH 3 (khí) xảy ra theo phản ứng :<br />
2AsH 3 (khí) 2As (rắn) + 3H 2 (khí) (1)<br />
Theo thời gian phản ứng, áp suất chung <strong>của</strong> hệ đo được là:<br />
t (giờ) 0 5,5 6,5 8<br />
P (mmHg) 733,32 805,78 818,<strong>11</strong> 835,34<br />
1. Hãy chứng minh phản ứng trên là bậc 1 và tính hằng số tốc độ.<br />
2. Tính thời gian nửa phản ứng <strong>của</strong> phản ứng (1) .<br />
.................HẾT.................<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Đoàn Minh Đức<br />
(0975642818)
SỞ GD VÀ ĐT<br />
VĨNH PHÚC<br />
ĐỀ ĐỀ XUẤT DHBB<br />
NĂM HỌC: 2014-2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
----------------------------<br />
GV: Nguyễn Đình Hùng - THPT Chuyên Vĩnh Phúc Điện thoại: 0916003664<br />
Câu 1. Cấu tạo nguyên tử, phân tử- Định luật HTTH.<br />
1. Tính năng lượng ion hoá I1, I2, I3, I4 và I5 <strong>của</strong> nguyên tử 5X.<br />
2. Giải thích <strong>các</strong> hiện tượng sau:<br />
* Năng lượng phân li liên kết <strong>của</strong> Cl2 (240kJ/mol) lớn hơn <strong>của</strong> F2 (154kJ/mol) và Br2 (190kJ/mol).<br />
*Nhiệt độ sôi <strong>của</strong> NH3 (-33 o C) cao hơn nhiệt độ sôi <strong>của</strong> NF3 (-129 o C) nhưng thấp hơn <strong>của</strong> NCl3<br />
(71 o C).<br />
* Sự biến đổi góc liên kết: NH3 <strong>10</strong>7 o → PH3 93,6 o<br />
PH3 93,6 o → PF3 96,3 o<br />
Câu 2. Tinh thể<br />
Tính dẻo và dễ uốn cong <strong>của</strong> kim loại là những đặc tính cực kì quan trọng trong xây dựng hiện<br />
đại. Dạng bền nhiệt động <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc kim loại ở 298K và áp suất thường là <strong>thi</strong>ếc trắng. Loại <strong>thi</strong>ếc này<br />
<strong>có</strong> <strong>các</strong> tính chất cơ <strong>học</strong> điển hình <strong>của</strong> kim loại và vì vậy <strong>có</strong> thể sử dụng làm vật liệu xây dựng. Ở<br />
nhiệt độ thấp hơn, <strong>thi</strong>ếc xám, một loại thù hình <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc trắng lại bền nhiệt động hơn. Bởi vì <strong>thi</strong>ếc<br />
xám giòn hơn nhiều so với <strong>thi</strong>ếc trắng, vì vậy <strong>các</strong> thành phần xây dựng <strong>bằng</strong> <strong>thi</strong>ếc nếu để lâu ở nhiệt<br />
độ thấp sẽ trở nên hư hại, dễ gãy. Bởi vì sự hư hại này tương tự như một loại bệnh, nên người ta gọi<br />
sự hư hại này là “bệnh dịch <strong>thi</strong>ếc”.<br />
a) Sử dụng bảng số liệu dưới đây, tính nhiệt độ tại đó <strong>thi</strong>ếc xám cân <strong>bằng</strong> với <strong>thi</strong>ếc trắng (tại áp suất<br />
1 bar = <strong>10</strong> 5 Pascal).<br />
Chất H 0 (kj.mol -1 ) S 0 (j.mol -1 .k -1 )<br />
Thiếc xám -2,016 44,14<br />
Thiếc trắng 0 51,18<br />
b) Thiếc trắng <strong>có</strong> ô mạng cơ sở khá phức tạp, ở dạng bốn phương, a = b = 583,2 pm và c = 318,1 pm<br />
với 4 nguyên tử Sn trong 1 ô mạng cơ sở. Tính khối lượng riêng <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc trắng theo g/cm 3 .<br />
c) Cho rằng <strong>thi</strong>ếc xám <strong>có</strong> cấu trúc lập phương tâm mặt được gọi là cấu trúc kim cương (hình dưới)<br />
Khảo sát một mẫu <strong>thi</strong>ếc xám <strong>bằng</strong> phương pháp nhiễu xạ tia X (sử dụng bức xạ Cu Kα, =<br />
154.18 pm). Góc phản xạ nhỏ nhất, gây bởi sự nhiễu xạ từ họ <strong>các</strong> mặt phẳng (<strong>11</strong>1), được quan sát<br />
thấy ở 2 = 23,74°. Tính khối lượng riêng <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc xám theo g/cm 3 .<br />
d) Áp suất tại đáy thung lũng Mariana Trendch <strong>của</strong> Thái Bình Dương là <strong>10</strong>90 bar. Nhiệt độ cân<br />
<strong>bằng</strong> sẽ thay đổi cụ thể như thế nào tại áp suất đó? Giả sử tại áp suất đó, 2 dạng thù hình <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc<br />
nằm cân <strong>bằng</strong> với nhau? Trong <strong>các</strong> tính to<strong>án</strong>, cho rằng năng lượng E, entropy S và thể tích mol phân<br />
tử <strong>của</strong> cả 2 dạng <strong>thi</strong>ếc không phụ thuộc vào nhiệt độ.<br />
Câu 3. Phản ứng hạt nhân.
Xét chuỗi phân hủy phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 232<br />
208<br />
90Th và kết thúc với <strong>đồng</strong> vị bền Pb . 82<br />
(a) Hãy tính số phân hủy xảy ra trong chuỗi này.<br />
(b) Tính năng lượng được giải phóng (theo MeV) khi 1 nguyên tử 232<br />
90<br />
Th chuyển hoá thành 1 nguyên<br />
tử 208<br />
82 Pb.<br />
(c) Hãy tính tốc độ tạo thành năng lượng (công suất) theo watt (1W = Js -1 ) sản <strong>sinh</strong> từ một mẫu<br />
phóng xạ chứa 1,00 kg 232 Th (t1/2 = 1,40.<strong>10</strong> <strong>10</strong> năm).<br />
Coi 1 năm = 365 ngày. Biết : 4 He = 4,00260 u; 208 Pb = 207,97664 u; 232 Th = 232,03805 u; 1<br />
MeV = 1,602.<strong>10</strong> -13 J và NA = 6,022.<strong>10</strong> 23 mol -1 .<br />
Câu 4. Nhiệt <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Trong công nghiệp người ta điều chế Zr <strong>bằng</strong> phương pháp Kroll theo phản ứng sau:<br />
ZrCl4(k) + 2Mg(l) € 2MgCl2(l) + Zr(r)<br />
Phản ứng được thực hiện ở 800 o C trong môi <strong>trường</strong> khí agon (Ar) ở áp suất 1,0 atm. Các pha trong<br />
phản ứng không trộn lẫn vào nhau:<br />
a) Thiết lập phương trình G o = f(T) cho phản ứng.<br />
b) Chứng minh rằng phản ứng là tự phát trong điều kiện công nghiệp ở 800 o C và áp suất <strong>của</strong><br />
ZrCl4 là 0,<strong>10</strong> atm<br />
Cho biết <strong>các</strong> số liệu entanpi tạo thành H o s, entanpi thăng hoa H o th, entanpi nóng chảy H o nc (tính<br />
<strong>bằng</strong> kJ.mol -1 ) và entropy S o (đơn vị J.K -1 .mol -1 ) ở bảng sau<br />
Chất H o s H o th Tnc (K) Tth (K) S o H o nc<br />
Zr (r) 0 - - - 39,0 -<br />
ZrCl4 (r) -980 <strong>10</strong>6 - 604 181 -<br />
Mg (r) 0 - 923 - 32,68 9<br />
MgCl2 (r) -641 - 981 - 89,59 43<br />
Coi H o và S o <strong>của</strong> phản ứng là hằng số trong khoảng nhiệt độ khảo sát.<br />
Câu 5. Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> pha khí.<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: N2(k) + 3H2(k) € 2NH3(k) ∆H = - 92 kJ/mol<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ mol 1 : 3, khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> ở điều<br />
kiện tối ưu (450 o C, <strong>30</strong>0 atm) thì NH3 chiếm 36% về thể tích.<br />
a. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp.<br />
b. Giữ nhiệt độ không đổi ở 450 o C, cần tiến hành phản ứng dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt<br />
tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> NH3 chiếm 50% về thể tích?<br />
c. Giữ áp suất không đổi (<strong>30</strong>0 atm), cần tiến hành phản ứng ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng<br />
thái cân <strong>bằng</strong> NH3 chiếm 50% về thể tích?<br />
Câu 6. Cân <strong>bằng</strong> axit-bazơ và kết tủa.<br />
Tính pH và nồng độ mol <strong>của</strong> Cr O<br />
Cho:<br />
2<br />
4<br />
<br />
K CH 3 COOH<br />
= 1,8.<strong>10</strong> -5<br />
<br />
4<br />
HCr O + H2O<br />
<br />
4<br />
2<br />
7<br />
<br />
, Cr2 O trong dung dịch K2Cr2O7 0,01M và CH3COOH 0,1M.<br />
2<br />
4<br />
<br />
Cr O + H3O + pK2 = 6,5<br />
2<br />
7<br />
<br />
2HCr O Cr2 O + H2O pK1 = -1,36<br />
Câu 7. Phản ứng oxi <strong>hóa</strong>- khử. Điện <strong>hóa</strong>.<br />
Cho 25,00 ml dung dịch chứa Cu(NO3)2 0,06M và Pb(NO3)2 0,04M trộn vào 25,00 ml dung dịch<br />
chứa NaIO3 0,12M và HIO3 0,14M thu được dung dịch Y.<br />
1. Tính nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> Cu 2+ , Pb 2+ trong dung dịch Y.<br />
2. Cho điện cực Cu nhúng vào Y rồi ghép thành pin với điện cực Ag nhúng vào dung dịch Z gồm<br />
AgNO3 0,01M và NaI 0,04M ở 25 0 C. Viết sơ đồ pin điện, chỉ rõ dấu <strong>của</strong> điện cực.<br />
Biết: pKs <strong>của</strong> Cu(IO3)2, Pb(IO3)2, AgI lần -1- lượt là 7,13 ; 12,61 ; 16,00<br />
* 8 * 7,8 0 0 0<br />
<strong>10</strong> ; <strong>10</strong> ; E 0,337 V; E 0,126 V; E 0,799V<br />
2 2 <br />
Cu( OH ) Pb( OH ) Cu / Cu Pb / Pb Ag / Ag
Câu 8. Nhóm Halogen.<br />
Cho 9,44 gam hỗn hợp X gồm NaCl, NaBr và NaI tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc,<br />
nóng, dư thu được 1,288 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm 3 khí. Dẫn hỗn hợp Y vào nước dư, thu được một<br />
chất rắn màu vàng nhạt và một dung dịch còn lại chỉ chứa một chất tan. Hãy tính khối lượng <strong>các</strong><br />
chất trong hỗn hợp X. Biết mỗi chất trong X tác dụng với H2SO4 theo một phản ứng duy nhất, Br2<br />
<strong>sinh</strong> ra ở trạng thái lỏng, I2 <strong>sinh</strong> ra ở trạng thái rắn.<br />
Câu 9. Nhóm O-S.<br />
A là hợp chất <strong>của</strong> một kim loại M với oxi. Khi cho 32,9 gam A tác dụng với một lượng dư khí<br />
cacbonic tạo nên chất rắn B và khí D. B hòa tan dễ dàng trong nước tạo ra dung dịch E, thêm một<br />
lượng dư dung dịch Ba(NO3)2 vào E thu được 27,58 gam kết tủa. Sau khi cho khí D đi qua ống đựng<br />
<strong>đồng</strong> nung nóng, khối lượng <strong>của</strong> ống tăng lên 6,72 gam. (a) Xác định A. (b) Viết phương trình phản<br />
ứng xảy ra khi cho A lần lượt tác dụng với O3, NH3, HCl loãng<br />
Câu <strong>10</strong>. Động <strong>học</strong> (không <strong>có</strong> phần cơ chế phản ứng).<br />
1. Cho phản ứng : (CH3)2O(k) CH4(k) + CO(k) + H2(k)<br />
Khi tiến hành phân hủy đimetyl ete (CH3)2O trong một bình kín ở nhiệt độ 504 o C và đo áp suất<br />
tổng <strong>của</strong> hệ, người ta được <strong>các</strong> kết quả sau:<br />
t / giây 0 1550 3<strong>10</strong>0 4650<br />
Phệ / mm Hg 400 800 <strong>10</strong>00 1<strong>10</strong>0<br />
Dựa vào <strong>các</strong> kết quả này, hãy:<br />
a) Chứng minh rằng phản ứng phân huỷ đimetyl ete là phản ứng bậc một.<br />
b) Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 504 o C.<br />
c) Tính áp suất tổng <strong>của</strong> hệ trong bình và phần trăm lượng (CH3)2O đã bị phân hủy sau 460 giây.<br />
----------------------------------------------
SỞ GD VÀ ĐT<br />
VĨNH PHÚC<br />
HDC ĐỀ ĐỀ XUẤT DHBB<br />
NĂM HỌC: 2014-2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
----------------------------<br />
Câu Đáp <strong>án</strong><br />
1 a.Nhận xét: Trị số năng lượng ion hoá <strong>của</strong> một e còn lại trong <strong>lớp</strong> <strong>bằng</strong> trị số<br />
năng lượng <strong>của</strong> e đó và tổng trị số năng lượng ion hoá trong một <strong>lớp</strong> <strong>bằng</strong> tổng<br />
trị số năng lượng <strong>của</strong> <strong>các</strong> electron trong cấu tử đó. Theo từ (1) đến (5) ta <strong>có</strong>:<br />
+ Theo (5): I5 = -E(1s') = - (-13,5 52<br />
12 ) = 340 (eV)<br />
+ Theo (4 và 5): I4 + I5 = -E(1s 2 )<br />
( 5 0,3)2<br />
→ I4 = - (-13,6 . 2) - 340 = 260,848 (eV)<br />
12<br />
(5 - 2.0,85)2<br />
+ Theo (3): I3 = (2s') = - (-13,6<br />
2 2 ) = 37,026 (eV)<br />
+ Theo (2 và 3): I2 + I3 = -E(2s 2 )<br />
(5 - 2.0,85 - 0,35)2<br />
→ I2 = - (-13,6<br />
2 2 . 2) - 37,026 = 22,151 (eV)<br />
+ Theo (1, 2 và 3): I1 + I2 + I3 = - E(2s 2 2p 1 )<br />
(5 - 2.0,85 - 2.0,35)2<br />
→ I1 = - (-13,6<br />
2 2 . 2) - 37,026 - 22,151 = 9,775(eV)<br />
* Liên kết trong Cl2 bền hơn trong F2 vì nguyên tử F đủ nhỏ làm <strong>các</strong> electron<br />
không liên kết trên nguyên tử F đẩy nhau, làm giảm độ bền liên kết. Hơn nữa<br />
liên kết trong phân tử Cl2 còn mang một phần liên kết p→d giữa obitan p và<br />
obitan d <strong>của</strong> hai nguyên tử Cl Đối với Br2, do Br <strong>có</strong> kích thước lớn dẫn tới xen<br />
phủ obitan không hiệu quả.<br />
Điểm<br />
1,25đ<br />
0,75đ<br />
* Nhiệt độ sôi <strong>của</strong> NH3 cao hơn NF3 vì giữa <strong>các</strong> phân tử NH3 <strong>có</strong> liên kết hidro<br />
với nhau. Lực liên kết hidro mạnh hơn so với lực tương tác <strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong>, tương<br />
tác lưỡng cực và tương tác cảm ứng giữa <strong>các</strong> phân tử NF3. Đối với NCl3, lực<br />
tương tác <strong>khu</strong>ếch t<strong>án</strong> đủ lớn (do clo là nguyên tử <strong>có</strong> kích thước lớn và phân<br />
cực), mạnh hơn lực liên kết hidro trong NH3.<br />
*Độ âm điện <strong>của</strong> N>P, cặp electron tự do trên nguyên tử N bị “giữ” chặt hơn,<br />
chiếm ít không gian hơn.<br />
Góc F-P-F lớn hơn H-P-H vì P <strong>có</strong> obitan trống sẽ tạo liên kết với cặp electron<br />
tự do trên F, ( p→d). Liên kết mang một phần liên kết <strong>bộ</strong>i, không gian chiếm sẽ<br />
lớn hơn liên kết đơn (trong PH3), chúng đẩy nhau mạnh hơn, góc mở rộng.<br />
2 a. Hai pha <strong>thi</strong>ếc nằm cân <strong>bằng</strong> với nhau nếu G 0 = 0 cho Sn(trắng) Sn(xám)<br />
Từ đó dễ dàng tìm được T=13,2 o C.<br />
b. Thể tích <strong>của</strong> 1 ô mạng cơ sở dạng bốn phương là 583,2 pm x 583,2 pm x<br />
318,1 pm = 1.082.<strong>10</strong> 8 pm 3 = 1,082.<strong>10</strong> –22 cm 3 . Vì 1 ô mạng cơ sở <strong>có</strong> 4 nguyên tử<br />
Sn, từ đó tính được khối lượng riêng <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc trắng là 7,287 g.cm –3 .<br />
0,5<br />
0,5
c. Từ định luật Bragg, n = 2dsin. Với góc phản xạ nhỏ nhất, n = 1 d =<br />
/(2sin) = 374.8 pm. Khoảng <strong>các</strong>h giữa <strong>các</strong> mặt (<strong>11</strong>1) gần nhau nhất trong ô<br />
mạng cơ sở lập phương là a 3 với a là độ dài cạnh ô mạng cơ sở. Như vậy, a =<br />
d 3 = 649.1 pm, V = a 3 = 2,735 pm 3 = 2,735.<strong>10</strong> –22 cm 3 . Theo hình vẽ, <strong>có</strong> 9<br />
nguyên tử Sn trong 1 ô mạng cơ sở khối lượng riêng <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc xám là 5,766<br />
g.cm –3 .<br />
d. Về mặt định tính, khi tăng áp suất, sẽ làm tăng tính ổn định <strong>của</strong> pha rắn. Vì<br />
khối lượng riêng <strong>thi</strong>ếc trắng lớn hơn đ<strong>án</strong>g kể so với <strong>thi</strong>ếc xám do vậy <strong>thi</strong>ếc trắng<br />
bền hơn ở áp suất cao, cho nên nhiệt độ tại đó <strong>thi</strong>ếc xám tự chuyển thành <strong>thi</strong>ếc<br />
trắng sẽ giảm đi.<br />
Về định lượng, ta <strong>có</strong>:∆H° = ∆E° + ∆(pV) = ∆E°+ p∆V (cho phản ứng tại một áp<br />
suất không đổi)<br />
Khi áp suất thay đổi, ∆H° cho sự chuyển pha cũng thay đổi<br />
∆H°<strong>10</strong>90 bar = ∆E° + (<strong>10</strong>90 bar)∆V<br />
∆H°<strong>10</strong>90 bar = ∆H°1 bar + (<strong>10</strong>89 bar)∆V (*)(dựa vào giả <strong>thi</strong>ết, E và V<br />
không phụ thuộc T)<br />
Theo <strong>các</strong> kết quả <strong>các</strong> câu trước, thể tích mol <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc trắng và xám lần<br />
lượt là 16,17 và 20,43 cm 3 /mol ∆V = 4,26 cm 3 /mol = 4,26.<strong>10</strong> -6 m 3 /mol. Thay<br />
vào hệ thức (*) thu được:<br />
∆H°<strong>10</strong>90 bar = ∆H°1 bar + 464 J/mol (2*)<br />
Do nhiệt độ cân <strong>bằng</strong> Teq = ∆H°/∆S° (3*), do vậy thay thế (2*) và <strong>các</strong> giá<br />
trị ∆H°1 bar, ∆S°1 bar vào (3*) tìm được Teq, <strong>10</strong>90 bar = -52,8 o C.<br />
Kết quả này cho thấy, ở những nhiệt độ thấp <strong>của</strong> đáy đại dương dạng thù<br />
hình bền <strong>của</strong> <strong>thi</strong>ếc là <strong>thi</strong>ếc trắng vì ở đó ứng với áp suất cao hơn.<br />
3 (a) Gọi x, y là số hạt và <br />
232 208<br />
Áp dụng định luật bảo toàn số khối, ta <strong>có</strong> : x = = 6<br />
4<br />
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích, ta <strong>có</strong> : 90 = 82 + 6.2 – y y = 4<br />
Vậy số phân huỷ trong dãy này là 4<br />
……………………………………………………………………………………<br />
232<br />
208<br />
4<br />
(b) 90 Th →82<br />
Pb + 62<br />
He + 4β<br />
Độ hụt khối lượng ∆m = m( 232 Th) – m( 208 Pb) – 6m( 4 He) = 0,0458 (u)<br />
Năng lượng phóng thích :<br />
E = ∆m.c 2 0,0458<br />
=<br />
23<br />
6,022.<strong>10</strong> .<strong>10</strong>-3 .(3.<strong>10</strong> 8 ) 2 = 6,845.<strong>10</strong> -12 (J)<br />
12<br />
6,845.<strong>10</strong><br />
E =<br />
= 42,73 (MeV).<br />
13<br />
1,602.<strong>10</strong><br />
……………………………………………………………………………………<br />
23<br />
<strong>10</strong>00.6,022.<strong>10</strong><br />
24<br />
(c) 1,00 kg <strong>có</strong> chứa =<br />
2,60.<strong>10</strong> nguyên tử<br />
232,04<br />
Hằng số phân hủy <strong>của</strong> 232 0,693<br />
18 1<br />
Th, k 1,57.<strong>10</strong> s<br />
<strong>10</strong><br />
1,40.<strong>10</strong> .365.24.3600<br />
Độ phóng xạ <strong>của</strong> mẫu Th là:<br />
A = kN = 1,57.<strong>10</strong> -18 .2,60.<strong>10</strong> 24 = 4,08.<strong>10</strong> 6 (phân huỷ/s)<br />
Mỗi phân hủy giải phóng 6,845.<strong>10</strong> -12 J nên<br />
Công suất = 4,08.<strong>10</strong> 6 .6,845.<strong>10</strong> -12 = 2,79.<strong>10</strong> -5 (W).<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
1đ
4 a) G o =H o - TS o<br />
H o = 2H o s (MgCl2,l) + H o s (Zr, r) - H o s(ZrCl4,k) - 2H o s(Mg,l)<br />
H o s (MgCl2,l) = H o s (MgCl2,r) + H o nc (MgCl2) = -641 + 43 = -598 kJ.mol -1<br />
H o s(ZrCl4,k) = H o s(ZrCl4,r) + H o th(ZrCl4) = -980 + <strong>10</strong>6 = -874 kJ.mol -1<br />
H o s(Mg,l) = H o s(Mg,r) + H o nc(Mg) = 0 + 9 kJ.mol -1 = 9 kJ/mol<br />
H o = 2.(-598) + 874 – 2.9 = -340 kJ<br />
S o = 2S o (MgCl2,l) + S o (Zr, r) - S o (ZrCl4,k) – 2S o (Mg,l)<br />
S o (MgCl2,l) = S o (MgCl2,r) + H o nc /Tnc (Mg,r)<br />
= 89,59 + (43.<strong>10</strong> 3 /981) = 133,42 J.K -1 .mol -1<br />
S o (ZrCl4,k) = S o (ZrCl4,r) + H o th /Tth (ZrCl4)<br />
= 181 + (<strong>10</strong>6.<strong>10</strong> 3 /604) = 356,5 J.K -1 .mol -1<br />
S o (Mg,l) = S o (Mg,r) + H o nc /Tnc (Mg)<br />
= 32,68 + (9.<strong>10</strong> 3 /923) = 42,43 J.K -1 .mol -1<br />
S o = 2.(133,42) + 39,0 – 356,5 -2.(42,43) = -135,52 J.K -1<br />
G o = -340 + 0,13552T (kJ)<br />
……………………………………………………………………………………<br />
b) G = G o + RTlnQP<br />
= -340 + 0,13552.<strong>10</strong>73 + 8,314.<strong>10</strong> -3 .<strong>10</strong>73.ln(1/0,<strong>10</strong>)<br />
= -174,05 kJ < 0. phản ứng tự phát<br />
5 a) N2 + 3H2 € 2NH3<br />
Bđ 1 3<br />
Pư 3 2<br />
[ ] (1-) (3-3) 2 ta <strong>có</strong>: nhệ = 4 - 2.<br />
2<br />
9<br />
Vì NH3 chiếm 36% thể tích nên: 0,36 <br />
4 2 17<br />
→Ta <strong>có</strong> KP1 = 8,14 .<strong>10</strong> -5 (atm -2 ).<br />
1,5<br />
…….<br />
0,5<br />
0,5<br />
2<br />
2<br />
b) 0,5 <br />
4 2 suy ra: K<br />
<br />
3<br />
Tính được: P2 = 682,6 (atm).<br />
P1<br />
2<br />
(2 )<br />
<br />
<br />
(1 )(3 3 ) 4 2<br />
<br />
2<br />
P2<br />
<br />
5<br />
. 8,14.<strong>10</strong><br />
2<br />
0,5<br />
c) Khi NH3 =50% , P = <strong>30</strong>0 atm;<br />
=> = 2 3 => KP2 = K<br />
4,21.<strong>10</strong>-4 (atm -2 P H<br />
1 1 <br />
2<br />
). Ta <strong>có</strong> : ln <br />
KP<br />
R T T <br />
Nên => T2 =<br />
1<br />
R K 1 <br />
<br />
H K T <br />
2<br />
ln<br />
0 652,9( K)<br />
1 1<br />
.<br />
1 1 2<br />
1đ<br />
6 Ta <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
CH3COOH + H2O CH3COO + H3O + Ka = 1,8.<strong>10</strong> -5 (1)<br />
2<br />
Cr2 O 7 + H2O 2HCr O K1 = <strong>10</strong> -1,36 (2)<br />
<br />
4<br />
HCr O + H2O<br />
<br />
4<br />
2<br />
4<br />
<br />
H3O + + Cr O K2 = <strong>10</strong> -6,5 (3)<br />
Vì K1 >>Ka, K2 cân <strong>bằng</strong> (2) chiếm ưu thế. Tính nồng độ Cr2 O và HCr O<br />
dựa vào cân <strong>bằng</strong> (2).<br />
...............................................................................................................................<br />
2<br />
7<br />
<br />
Cr2 O + H2O 2HCr O K1 = <strong>10</strong> -1,36<br />
<br />
4<br />
2<br />
7<br />
<br />
<br />
4<br />
0,5<br />
0,5
BĐ 0,0<strong>10</strong><br />
TTCB 0,0<strong>10</strong>-x 2x<br />
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng.<br />
K1 =<br />
(2x) 2 = <strong>10</strong> -1,36 (x < 0,01) x = 6,33.<strong>10</strong> -3 .<br />
(0,0<strong>10</strong> x)<br />
2<br />
7<br />
<br />
Vậy : [Cr2 O ] = 0,0<strong>10</strong> - 6,33.<strong>10</strong> -3 = 3,7.<strong>10</strong> -3 (M) ;<br />
<br />
[HCr O 4 ] = 6,33.2.<strong>10</strong> -3 = 1,27.<strong>10</strong> -2 (M)<br />
…………………………………………………………………………………….<br />
<br />
So s<strong>án</strong>h cân <strong>bằng</strong> (3) và (1): Ka.Ca >> K2[HCr O 4 ] cân <strong>bằng</strong> (1) chiếm<br />
ưu thế:<br />
CH3COOH + H2O CH3COO + H3O + Ka = 1,8.<strong>10</strong> -5<br />
BĐ 0,1<br />
TTCB 0,1-a a a<br />
a 2<br />
Ka = = 1,8.<strong>10</strong> -5<br />
0,1 a<br />
ĐK a> phản ứng hoàn toàn<br />
Cbđ 0,03 0,09<br />
[ ] 0 0,03<br />
Thành phần giới hạn <strong>của</strong> dung dịch Y gồm: Pb(IO3)2; Cu(IO3)2; IO3 - ; H + ; Na + ;<br />
NO3 -<br />
Có <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
Pb(IO3)2 Pb 2+ + 2IO3 - (4) K3 -1 = <strong>10</strong> -12,61<br />
Cu(IO3)2 Cu 2+ + 2IO3 - (5) K4 -1 = <strong>10</strong> -7,13<br />
Vì K3 -1
[ ] y 0,03 + 2y<br />
Theo cân <strong>bằng</strong> (5): y = 2,727.<strong>10</strong> -<strong>10</strong> .<br />
Thế <strong>của</strong> điện cực Cu nhúng vào dung dịch Y là<br />
0 0,0592 2<br />
2 2<br />
/ / log<br />
<br />
E E Cu<br />
<br />
Cu Cu Cu Cu<br />
2 0,216(V).<br />
Vì [Pb 2+ ] rất nhỏ không oxi <strong>hóa</strong> được Cu.<br />
...........................................................................................................................<br />
* Xét dung dịch Z:<br />
Ag + + I - AgI K6 = Ks -1 = <strong>10</strong> 16 >><br />
Cbđ 0,01 0,04<br />
Sau 0 0,03<br />
Thành phần giới hạn <strong>của</strong> dung dịch: AgI; I - ; Na + , NO3 -<br />
AgI Ag + + I - K6 -1 = <strong>10</strong> -16<br />
Cbđ 0 0,03<br />
[ ] x 0,03 + x<br />
1 16<br />
K6 x.(0,03 x) <strong>10</strong> x = 3,333.<strong>10</strong> -15<br />
Thế điện cực Ag nhúng vào dung dịch Z là:<br />
0 <br />
15<br />
E E 0,0592log Ag 0,799 0,0592log(3,333.<strong>10</strong> ) 0,058( V )<br />
Ag / Ag Ag / Ag<br />
<br />
.................................................................................................................................<br />
Vì E E 2<br />
nên sơ đồ pin là<br />
Ag / Ag Cu / Cu<br />
(-) Ag│AgI, I - 0,03M || Pb(IO3)2; Cu(IO3)2; IO3 - 0,03M│Cu (+)<br />
0,5<br />
0,5<br />
8 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl↑<br />
2NaBr + 2H2SO4 Na2SO4 + SO2 + Br2 + 2H2O<br />
8NaI + 5H2SO4 4Na2SO4 + H2S↑ + 4I2 + 4H2O<br />
Vậy hỗn hợp khí Y gồm: HCl, SO2, H2S<br />
SO2 + 2H2S 3S↓ + 2H2O<br />
………………………………………………………………………………….<br />
Chất tan duy nhất là HCl. Gọi số mol <strong>của</strong> SO2 là x<br />
* mNaCl = 9,44 – <strong>10</strong>3.2x - 150.16x<br />
* nNaCl = nHCl = 0,0575 – 3x<br />
…………………………………………………………………………………..<br />
Từ <strong>các</strong> phương trình trên x = 0,0025 mol<br />
nNaCl = 0,05 mol mNaCl = 58,5.0,05 = 2,925 gam<br />
mNaBr = 0,005 . <strong>10</strong>3 = 0,515 gam<br />
mNaI = 0,04 . 150 = 6 gam.<br />
9 a) A tác dụng với CO2 tạo nên B là cacbonat kiềm (chỉ cacbonat kim loại kiềm<br />
mới dễ tan trong nước) và khí D thoát ra là oxi. Gọi MxOy là công thức <strong>của</strong> A<br />
Phương trình <strong>các</strong> phản ứng :<br />
(1) 2MxOy + xCO2 xM2CO3 + (y-0,5x)O2<br />
(2) M2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3 + 2MNO3<br />
(3) 2Cu + O2 2CuO<br />
…………………………………………………………………………………..<br />
Sự tăng khối lượng <strong>của</strong> ống đựng <strong>đồng</strong> nung nóng <strong>bằng</strong> khối lượng <strong>của</strong> oxi đã<br />
phản ứng với <strong>đồng</strong> nên:<br />
Số mol O2 = 6,72 : 32 = 0,21 (mol)<br />
1đ<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Theo phản ứng (2)
Số mol BaCO3 = số mol M2CO3 = 25,78 : 197 = 0,14 (mol)<br />
Số mol M = 2 số mol M2CO3 = 0,28 (mol)<br />
x 0,14<br />
Từ (1) suy ra x : y 1: 2 .<br />
y 0,5x<br />
0,21<br />
Vậy CTPT đơn giản nhất <strong>của</strong> A là MO2<br />
……………………………………………………………………………………<br />
Số mol MO2 = số mol M = 0,28 (mol)<br />
M<br />
MO 2<br />
= 29,2 : 0,28 = <strong>11</strong>7,5 MM = <strong>11</strong>7,5 – 32 = 85,5 M : Rb<br />
Công thức <strong>của</strong> ban đầu là RbO2<br />
……………………………………………………………………………………<br />
b) Phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> :<br />
(1) RbO2 + O3 RbO3 + O2<br />
(2) 2RbO2 + 2NH3 2RbOH + N2 + 2H2O<br />
(3) 2RbO2 + 2HCl ( loãng ) 2RbCl + H2O2 + O2<br />
0,5<br />
0,5<br />
<strong>10</strong> a) a)<br />
1,0<br />
(CH3)2O(k) CH4 (k) + CO(k) + H2(k)<br />
to = 0 Po<br />
t Po – P P P P<br />
Ở thời điểm t thì áp suất <strong>của</strong> cả hệ là: Ph = Po + 2P P = (Ph – Po)/2.<br />
3.P<br />
o<br />
- Ph<br />
Ở thời điểm t, P<br />
(CH 3) 2O<br />
= Po – P = .<br />
2<br />
Suy ra, ở thời điểm:<br />
* t = 0 s thì P<br />
(CH 3) 2O<br />
= 400 mm Hg<br />
* t = 1550 s thì P<br />
(CH 3) 2O<br />
= 200 mm Hg<br />
* t = 3<strong>10</strong>0 s thì P<br />
(CH 3) 2O<br />
= <strong>10</strong>0 mm Hg<br />
* t = 4650 s thì P<br />
(CH 3) 2O<br />
= 50 mm Hg<br />
Vì nhiệt độ và thể tích bình không đổi nên áp suất tỉ lệ với số mol khí. Ta<br />
nhận thấy, cứ sau 1550 giây thì lượng (CH3)2O giảm đi một nửa. Do đó, phản<br />
ứng phân hủy (CH3)2O là phản ứng bậc 1 với t1/2 = 1550 s.<br />
……………………………………………………………………………………<br />
b) Hằng số tốc độ <strong>của</strong> phản ứng là: k = ln2 / t1/2 = 0,693 / 1550 = 4,47.<strong>10</strong> -4 s -1 . 0,5<br />
……………………………………………………………………………………<br />
c) Ta <strong>có</strong>:<br />
Pt = Po.e -kt 4<br />
4,47.<strong>10</strong> .460<br />
0,5<br />
= 400. e = 325,7 (mm Hg)<br />
P = Po – Pt = 400 – 325,7 = 74,3 (mm Hg)<br />
Áp suất <strong>của</strong> hệ sau 460 giây là: Ph = Po + 2P = 400 + 2.74,3 = 548,6 (mm<br />
Hg)<br />
Phần trăm (CH3)2O bị phân huỷ = 74,3<br />
400 .<strong>10</strong>0% = 18,58 %<br />
(Thí <strong>sinh</strong> làm theo <strong>các</strong>h khác đúng vẫn cho điểm tối đa)
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
NGUYỄN TẤT THÀNH TỈNH YÊN BÁI<br />
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT<br />
(Đề này <strong>có</strong> 05 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1(2 điểm).<br />
a. B<strong>án</strong> kính nguyên tử <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tố chu kì 3 như sau, hãy nhận xét và<br />
giải thích:<br />
Nguyên<br />
Na Mg Al Si P S Cl<br />
tử<br />
B<strong>án</strong> kính ( A o ) 1,86 1,60 1,43 1,17 1,<strong>10</strong> 1,04 0,99<br />
b. Cho bảng sau:<br />
Nguyên tố Ca Sc Ti V Cr Mn<br />
Năng lượng ion hoá I 2<br />
1,87 12,80 13,58 14,15 16,50 15,64<br />
(eV)<br />
Số hiệu nguyên tử 20 21 22 23 24 25<br />
Hãy giải thích sự biến đổi năng lượng ion hoá thứ hai <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tố<br />
trong bảng.<br />
Câu 2 (2 điểm)<br />
Tinh thể CuCl <strong>có</strong> cấu trúc lập phương tâm diện <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion Cu + , còn <strong>các</strong> ion<br />
Cl - chiếm <strong>các</strong> lỗ trống tám mặt trong ô mạng cơ sở <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion Cu + , nghĩa là <strong>có</strong> 1<br />
ion Cl - chiếm tâm <strong>của</strong> hình lập phương và 12 ion Cl - khác chiếm điểm giữa 12<br />
cạnh <strong>của</strong> hình lập phương.<br />
a. Hãy biểu diễn mạng tế bào cơ sở <strong>của</strong> CuCl.<br />
b. Tính số ion Cu + và Cl - rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong một tế bào mạng<br />
cơ sở.<br />
c. Xác định b<strong>án</strong> kính <strong>của</strong> ion Cu + .<br />
Biết: khối lượng riêng <strong>của</strong> CuCl : d (CuCl) = 4,136 g/cm 3 ;<br />
Cl = 35,5.<br />
Cl<br />
o<br />
r 1,84A<br />
; Cu = 63,5;
Câu 3 (2 điểm)<br />
a. Đồng vị phóng xạ 58 Co <strong>của</strong> Coban <strong>có</strong> chu kì b<strong>án</strong> rã 71,3 ngày đêm. Tính<br />
độ phóng xạ <strong>của</strong> 1 g chất đó theo đơn vị beccơren và curi.<br />
b. Một miligam hỗn hợp <strong>của</strong> 58 Co với <strong>đồng</strong> vị phóng xạ 59 Co <strong>có</strong> độ phóng xạ<br />
2,2.<strong>10</strong> <strong>10</strong> Bq. Tính khối lượng <strong>của</strong> mỗi <strong>đồng</strong> vị.<br />
Cho biết: số Avogadro N A = 6,022.<strong>10</strong> 26 nguyên tử/k.mol<br />
Câu 4 (2 điểm)<br />
<strong>các</strong> dữ kiện:<br />
Xác định nhiệt độ tại đó áp suất phân li <strong>của</strong> NH 4 Cl là 1 atm biết ở 25 0 C <strong>có</strong><br />
Câu 5 (2 điểm).<br />
<br />
H 0 ht<br />
(kJ/mol) G 0 ht<br />
(kJ/mol)<br />
NH 4 Cl (r) -315,4 -203,9<br />
NH 3(k) -92,3 -95,3<br />
HCl (k) -46,2 -16,6<br />
Trong một bình <strong>có</strong> thể tích 1568 lít ở nhiệt độ <strong>10</strong>00K <strong>có</strong> những mẫu chất<br />
sau: 2 mol CO 2 , 0,5 mol CaO và 0,5 mol MgO. Hệ này được nén thật chậm sao cho<br />
từng cân <strong>bằng</strong> được <strong>thi</strong>ết lập.<br />
Ở <strong>10</strong>00K <strong>có</strong> <strong>các</strong> hằng số cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
CaCO 3 CaO + CO 2<br />
MgCO 3 MgO + CO 2<br />
K 1 = 0,2 atm<br />
K 2 = 0,4 atm<br />
Vẽ đồ thị <strong>của</strong> hàm P = f(V) và giải thích ngắn gọn sự biến <strong>thi</strong>ên <strong>của</strong> đồ thị.( P là áp<br />
suất <strong>của</strong> hệ , V là thể tích <strong>của</strong> khí. Trục tung biểu diễn thể tích , trục hoành biểu<br />
diễn áp suất)<br />
Câu 6 (2 điểm). Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly ( chỉ xét cân <strong>bằng</strong> axit – bazơ,<br />
cân <strong>bằng</strong> tạo kết tủa).<br />
Tính pH cuûa dung dòch thu ñöôïc khi troän 25,00 ml H3PO4 0,080 M vôùi<br />
15,00 ml AgNO3 0,040 M.<br />
Bieát H3PO4 coù pKa1 = 2,23 ; pKa2 = 7,21 ; pKa3 = 12,32
Ksp(Ag3PO4) = <strong>10</strong> - 19,9<br />
Câu 7( 2 điểm).<br />
Xét khả năng hoà tan HgS trong<br />
Cho biết:<br />
Câu 8 (2 điểm).<br />
a. Axit nitric.<br />
b. Nước cường toan.<br />
E 0 NO 3- /NO = E 2<br />
0<br />
= 0,96 V<br />
E 0 S/H 2 S = E 0 1 = 0,17 V<br />
T HgS = <strong>10</strong> -51,8<br />
Phức HgCl<br />
2- 4 <strong>có</strong> <br />
4= <strong>10</strong> 14,92<br />
H 2 S <strong>có</strong> Ka 1 =<strong>10</strong> -7 , Ka 2 =<strong>10</strong> -12,92<br />
Hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng sau đây:<br />
1. NaCl + H 2 SO 4 đặc, nóng <br />
2. NaBr + H 2 SO 4 đặc, nóng <br />
3. KMnO 4 + H 2 SO 4 + HNO 2 <br />
4. Na2O2 + Fe(OH)2 + H2O <br />
5. Na 2 S 2 O 3 + Cl 2 + H 2 O <br />
6. NaClO + PbS <br />
7. FeSO 4 + H 2 SO 4 + HNO 2 <br />
8. NaNO 2 + H 2 SO 4 loãng <br />
9. CrCl3 + H2O2 + NaOH <br />
<strong>10</strong>. Na 2 S 2 O 3 + I 2 <br />
Câu 9 (2điểm).<br />
Hòa tan hoàn toàn 2,36 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X và Y trong dung<br />
dịch chứa <strong>đồng</strong> thời hai axit HNO 3 và H 2 SO 4 đậm đặc, đun nóng. Sau khi phản ứng<br />
kết thúc, thu được 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí Z chỉ gồm T và NO 2 ; dung dịch G<br />
<strong>có</strong> chứa ion X 2+ , Y + .
a. Tính khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn cẩn thận dung dịch G<br />
(giả <strong>thi</strong>ết không xảy ra quá trình nhiệt phân <strong>các</strong> muối trong dung dịch G), biết tỉ<br />
khối <strong>của</strong> Z so với metan là 3,15625.<br />
b. Xác định khoảng giá trị thay đổi <strong>của</strong> khối lượng muối khan khi thay đổi tỉ<br />
lệ khí T và NO 2 .<br />
c. Nếu cho cùng một lượng khí Cl 2 lần lượt tác dụng với kim loại X và Y thì<br />
khối lượng kim loại Y đã phản ứng gấp 3,375 lần khối lượng <strong>của</strong> kim loại X đã<br />
phản ứng; khối lượng muối clorua <strong>của</strong> Y thu được gấp 2,126 lần khối lượng muối<br />
clorua <strong>của</strong> X đã tạo thành. Xác định X và Y.<br />
Câu <strong>10</strong> (2 điểm).<br />
Photgen là một chất khí độc được điều chế theo phản ứng:<br />
CO(k) + Cl 2 (k) COCl 2 (k)<br />
Số liệu thực nghiệm tại 20 o C về động <strong>học</strong> phản ứng này như sau:<br />
Thí [CO]ban đầu [Cl 2 ]ban<br />
Tốc độ ban<br />
nghiệm (mol/lít) đầu(mol/lít) đầu(mol/lít.s)<br />
1 1,00 0,<strong>10</strong> 1,29.<strong>10</strong> -29<br />
2 0,<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong> 1,33.<strong>10</strong> -<strong>30</strong><br />
3 0,<strong>10</strong> 1,00 1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -29<br />
4 0,<strong>10</strong> 0,01 1,32.<strong>10</strong> -31<br />
a. Hãy viết biểu thức tốc độ phản ứng.<br />
b. Nếu [CO] ban đầu là 1,00 mol/lít và [Cl 2 ] ban đầu 0,<strong>10</strong> mol/lít, thì sau<br />
thời gian bao lâu [Cl 2 ] còn lại 0,08 mol/lít.<br />
....................HẾT.................<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Lương Thị Thanh Loan<br />
0982188945
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>10</strong><br />
Câu Y Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
a<br />
Câu 1<br />
b<br />
Câu 2<br />
Nhận xét: Từ đầu đến cuối chu kì b<strong>án</strong> kính nguyên tử giảm 1<br />
dần.<br />
Giải thích: Trong chu kì, số <strong>lớp</strong> electron như nhau nhưng do<br />
điện tích hạt nhân tăng dần, số electron <strong>lớp</strong> ngoài cùng tăng dần,<br />
làm cho lực hút giữa hạt nhân với <strong>lớp</strong> ngoài cùng mạnh dần dẫn<br />
đến b<strong>án</strong> kính nguyên tử giảm.<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tố:<br />
1<br />
Ca [Ar]4s 2 ; Sc [Ar]3d 1 4s 2 ; Ti [Ar]3d 2 4s 2 ; V [Ar]3d 3 4s 2 ;<br />
Cr [Ar]3d 5 4s 1 ; Mn [Ar]3d 5 4s 2 .<br />
Năng lượng ion hoá thứ hai ứng với sự tách electron hoá trị<br />
thứ hai. Từ Ca đến V <strong>đề</strong>u là sự tách electron 4s thứ hai. Do sự<br />
tăng dần điện tích hạt nhân nên lực hút giữa hạt nhân và <strong>các</strong><br />
electron 4s tăng dần, do đó năng lượng ion hoá I 2 cũng tăng <strong>đề</strong>u<br />
đặn. Đối với Cr, do cấu hình electron đặc biệt với sự chuyển 1<br />
electron từ 4s về 3d để sớm đạt được phân <strong>lớp</strong> 3d 5 đầy một nửa,<br />
electron thứ hai bị tách nằm trong cấu hình bền vững này cho nên<br />
sự tách nó đòi hỏi tiêu tốn nhiều năng lượng hơn nên I 2 <strong>của</strong><br />
nguyên tố này cao hơn nhiều so với <strong>của</strong> V. Cũng chính vì vậy mà<br />
khi chuyển sang Mn, 2 electron bị tách nằm ở phân <strong>lớp</strong> 4s, giá trị<br />
I 2 <strong>của</strong> nó chỉ lớn hơn <strong>của</strong> V vừa p<strong>hải</strong>, thậm chí còn nhỏ hơn giá trị<br />
tương ứng <strong>của</strong> Cr.<br />
Từ hình vẽ ta nhận thấy: 1<br />
Cu +<br />
Cl -<br />
điểm
n Cu<br />
+<br />
= 8. 1 8 + 6. 1 2 = 4; n Cl- = 1 + 12. 1 4 = 4<br />
Vậy <strong>có</strong> 4 phân tử CuCl trong 1 ô mạng cơ sở.<br />
n.M<br />
CuCl<br />
Áp dụng công thức: d =<br />
N V V o = a 3 =<br />
A<br />
o<br />
1<br />
4(63,5 35,5)<br />
23<br />
6,023.<strong>10</strong> .4,136<br />
158,965.<strong>10</strong> cm<br />
22 3<br />
a = 5,4171.<strong>10</strong> -8 cm = 5,4171 o A<br />
Theo hình vẽ nhận thấy: a=2(r Cu<br />
+<br />
+ r Cl- ) r Cu<br />
+ = (5,4171 –<br />
2.1,84)/2 = 0,8686 o A<br />
Số N nguyên tử chứa trong 1<br />
N A .<br />
m<br />
M<br />
<br />
6,022.<strong>10</strong> .1.<strong>10</strong><br />
58<br />
26 9<br />
g Coban 58 là: N =<br />
Hằng số rã (hay hằng số phóng xạ) <strong>của</strong> 58 Co là:<br />
5<br />
ln 2 0,693 693.<strong>10</strong><br />
<br />
T 71,3.86400 71,3.864<br />
1,5<br />
Câu 3<br />
a.<br />
Vậy, độ phóng xạ <strong>của</strong> 1<br />
693.<strong>10</strong> 6,022.<strong>10</strong><br />
. N .<br />
71,3.864 58<br />
H =<br />
5 17<br />
4173,24....<strong>10</strong><br />
3572985<br />
12<br />
g = <strong>10</strong> -9 kg Coban 58 là: H =<br />
9<br />
1,167....<strong>10</strong> hay H 1,17.<strong>10</strong> 9 Bq<br />
Theo đơn vị curi, ta <strong>có</strong>: H =<br />
1,17.<strong>10</strong><br />
3,7.<strong>10</strong><br />
9<br />
<strong>10</strong><br />
0,0316 hay H 0,032 Ci<br />
b. Khối lượng <strong>của</strong> 58 Co <strong>có</strong> chứa trong hỗn hợp là:<br />
0,5<br />
b.<br />
m 1 =<br />
<strong>10</strong><br />
2,2.<strong>10</strong><br />
1,167.<strong>10</strong><br />
9<br />
18,851... g<br />
hay m 1 18,85 g<br />
Khối lượng <strong>của</strong> 59 Co trong hỗn hợp là:
m 2 = <strong>10</strong>00 – m 1 = <strong>10</strong>00 – 18,85 hay m 2 = 981,15<br />
Đối với phản ứng : NH 4 Cl (r) NH 3(k) + HCl (k) 0, 5 0,25đ<br />
Hằng số cân <strong>bằng</strong> : K =<br />
NH<br />
. P HCl ( )<br />
P<br />
3(<br />
k ) k<br />
g<br />
d<br />
Gọi T là nhiệt độ p<strong>hải</strong> tìm thì với áp suất phân li là 1 atm,<br />
ta <strong>có</strong> áp suất riêng phần cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> NH 3 và HCl là :<br />
P = HCl(k )<br />
NH 3 ( k )<br />
P = 0,5 atm 0,25đ<br />
Do đó : K T = 0,5.0,5=0,25 (atm) 2<br />
Ở 25 0 C :<br />
0<br />
G 298<br />
<strong>của</strong> phản ứng :<br />
0,5<br />
Câu 4<br />
0<br />
G 298<br />
= -95,3 – 16,6 + 203,9 = 92kJ 0,25đ<br />
Từ công thức<br />
0<br />
G = -RTlnK, ta <strong>có</strong> :<br />
92000 = -8,314.298.lnK 298<br />
lnK 298 = -37,133<br />
Mặt khác xem như trong khoảng nhiệt độ đang xét<br />
0<br />
H 298<br />
không đổi nên :<br />
1<br />
0<br />
H 298<br />
= - 92,3 - 46,2 + 315,4 = 176,9 (kJ) = 176 900 (J) 0,25đ<br />
Mối liên quan giữa 2 nhiệt độ đang xét :<br />
0<br />
K T H<br />
1 1<br />
298<br />
R 298 T<br />
ln ( ) T = 596,8 0 K<br />
K<br />
CaO + CO 2 CaCO 3 K<br />
-1 1 = 5atm -1 = 1/P CO2 → P CO2 = 0,2 atm<br />
MgO +CO 2 MgCO 3 K<br />
-1 2 =2,5 atm -1 = 1/P CO2 →P CO2 =0,4 atm<br />
0.5<br />
Khi maø aùp suaát cuûa CO2 coøn chöa ñaït tôùi giaù trò p = 0,2atm thì<br />
Câu 5<br />
phaûn öùng giöõa oxit kim loaïi CaO vaø CO2 chöa xaûy ra<br />
V > nRT/P = 2. 0,082 .<strong>10</strong>00/0,2 = 820 lít.<br />
Luùc naøy khi neùn bình thì P taêng theo phöông trình P =<br />
2.0,082 .<strong>10</strong>00/ V= 164 / V .
ÔÛ P=0,2 atm ( V = 820 lít) thì CO2 phaûn öùng vôùi CaO<br />
0.5<br />
thaønh CaCO3, cho ñe<strong>án</strong> khi CaO chuyeån hoaù hoaøn toaøn. V =<br />
nRT/P = 1,5. 0,082 .<strong>10</strong>00/0,2 = 615 lít.<br />
Khi maø aùp suaát cuûa CO2 coøn chöa ñaït tôùi giaù trò p =<br />
0,4atm thì phaûn öùng giöõa MgO vaø CO2 chöa xaûy ra.V > nRT/P<br />
= 1,5. 0,082 .<strong>10</strong>00/0,4 = <strong>30</strong>7,5 lít.<br />
Luùc naøy khi neùn bình thì P taêng theo phöông trình P =<br />
1,5.0,082 .<strong>10</strong>00/ V= 123/V .<br />
ÔÛ P =0, 4atm ( V = <strong>30</strong>7,5 lít) thì CO2 phaûn öùng vôùi MgO<br />
0.5<br />
thaønh MgCO3, cho ñe<strong>án</strong> khi MgO chuyeån hoaù hoaøn toaøn.<br />
V = nRT/P = 1 . 0,082 .<strong>10</strong>00/0,4 = 205 lít.<br />
Luùc naøy khi neùn bình thì P taêng theo phöông trình P =<br />
1.0,082 .<strong>10</strong>00/ V= 82/V.<br />
0.5<br />
Ñoà thò: (lít)<br />
820<br />
615<br />
<strong>30</strong>7,5<br />
205
0,2 0,4 ( atm)<br />
Vừa mới trộn:<br />
H3PO4<br />
25,00<br />
C x0,080 0,050M<br />
40,00<br />
1<br />
15,00<br />
CAg NO 3<br />
x0,040 0,015M<br />
40,00<br />
Trong dung dịch <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
(1) H 3 PO 4 H + + H 2 P O 4<br />
Ka 1 = <strong>10</strong> -2,23<br />
(2) H 2 PO 4 - H + + HP O 2<br />
4<br />
Ka 2 = <strong>10</strong> -7,21<br />
(3) HPO 2<br />
4<br />
H + + P O Ka 3 = <strong>10</strong> -12,32<br />
3 4<br />
Câu 6<br />
(4) H 2 O H + + OH - Kw = <strong>10</strong> -14,00<br />
Do Ka 1 >> Ka 2 >> Ka 3 > Kw, chỉ xét cân <strong>bằng</strong> (1)<br />
C (mol.L -1 ) 0,050<br />
H 3 PO 4 H + + H 2 P O 4<br />
Ka 1 = <strong>10</strong> -2,23<br />
[ ] (mol.L -1 ) 0,050 –x x x<br />
Ka<br />
<br />
<br />
H<br />
H PO <br />
x<br />
2<br />
2 4<br />
2,23<br />
3<br />
1<br />
<br />
<strong>10</strong> 5,89. <strong>10</strong><br />
H<br />
3PO4<br />
0,050 x<br />
x 2 + 5,89.<strong>10</strong> -3 x – 2,94.<strong>10</strong> -4 = 0<br />
x=0,0145<br />
[H + ] = [H 2 P O 4<br />
] = 1,45.<strong>10</strong> -2 mol.L -1<br />
[H 3 P O 4<br />
] = 0,0500 – 0,0145 = 0,0355 mol.L -1<br />
Tổ họp 3 cân <strong>bằng</strong> (1), (2), (3) ta <strong>có</strong>:<br />
1<br />
H 3 PO 4 3H + + P O 3<br />
4<br />
K = Ka 1 .Ka 2 .Ka 3<br />
3<br />
H3PO4 0,0145<br />
= <strong>10</strong> -21,76 = 1,74.<strong>10</strong> -22<br />
<br />
H<br />
PO<br />
<br />
K <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3<br />
4 3 22 0,0355<br />
18<br />
PO4 1,74.<strong>10</strong> 2,03.<strong>10</strong><br />
3<br />
3 3<br />
3<br />
18<br />
24<br />
Ag<br />
PO4<br />
<br />
0<br />
,015 .2,03.<strong>10</strong> 6.85.<strong>10</strong> Ksp
Không tạo kết tủa Ag 3 PO 4<br />
Ag 3 PO 4<br />
<br />
3Ag + 3<br />
+ PO<br />
4<br />
K sp = <strong>10</strong> -19,9<br />
Vậy<br />
PO tự do [H + ] không thay đổi so với tính to<strong>án</strong> ở trên<br />
3 <br />
4<br />
[H + ] = 0,0145 mol.L -1<br />
pH = - log [H + ] = -log 1,45.<strong>10</strong> -2 = 2 - log 1,45<br />
pH = 1,84<br />
Trong dung dịch HNO 3 :<br />
Các quá trình xảy ra:<br />
1<br />
HNO 3 = H + + NO<br />
- 3<br />
3× HgS Hg 2+ + S 2- T HgS = <strong>10</strong> -51,8<br />
3× H + + S 2- HS - K<br />
-1 a2 = <strong>10</strong> 12,92<br />
3× HS - + H + H 2 S K<br />
-1 a1 = <strong>10</strong> 7<br />
a<br />
2E 0<br />
1<br />
0<br />
3× H 2 S – 2e S + 2H + K<br />
-1 1 = <strong>10</strong> , 059<br />
3,<br />
2× NO<br />
- 3 + 4H + + 3e NO + 2H 2 O K 2 = <strong>10</strong> 0 059<br />
0<br />
E 2<br />
Câu 7<br />
3HgS + 2NO3 - + 8H + 3Hg 2+ + 3S + 2NO + 4H2O K<br />
Ta <strong>có</strong>: K = T HgS<br />
3<br />
. K a2<br />
-3<br />
. K a1<br />
-3<br />
. K 1<br />
-3<br />
. K 2<br />
2<br />
= <strong>10</strong> -15,3<br />
K = <strong>10</strong> -15,3 . V ì K rất nhỏ nên xem như HgS không<br />
b<br />
tan trong dung dịch HNO 3<br />
Trong nước cường toan (HNO 3 +3HCl )<br />
Các quá trình xảy ra:<br />
HCl = H + + Cl -<br />
3HgS + 2NO 3<br />
-<br />
+ 8H + 3Hg 2+ + 3S + 2NO + 4H 2 O K<br />
3× Hg 2+ + 4Cl - HgCl<br />
2- 4 <br />
4<br />
1<br />
3HgS + 2NO3 - + 8H + +12Cl - 3S + 2NO + 4H2O+ 3HgCl4 2- K’<br />
K’ = K. 3 4
lg K’ = lgK + 3lg 4<br />
= -15,3 + 3.14,92 = 29,46<br />
K’= <strong>10</strong> 29,46 rất lớn. Vậy HgS tan mạnh trong nước cường<br />
toan<br />
1. NaCl + H2SO4 (đặc, nóng) HCl + NaHSO4<br />
hoặc 2 NaCl + H2SO4 (đặc, nóng) 2 HCl + Na2SO4<br />
2. 2 NaBr + 2 H2SO4 (đặc, nóng) 2 NaHSO4 + 2 HBr<br />
0,2đ/p<br />
t<br />
2 HBr + H2SO4 (đặc, nóng) SO2 + 2 H2O + Br2<br />
2 NaBr + 3 H2SO4 (đặc, nóng) 2 NaHSO4 + SO2 + 2 H2O + Br2<br />
0<br />
t cao<br />
2 NaBr + 2H2SO4 (đặc, nóng) Na2SO4 + SO2 + 2 H2O + Br2<br />
Câu 8<br />
3. 2 KMnO4+3 H2SO4 +5 HNO2 K2SO4+2 MnSO4+5 HNO3 +3H2O<br />
4. Na2O2 + 2Fe(OH)2 + 2H2O 2Fe(OH)3 + 2NaOH<br />
5. 4Cl 2 + Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O 2NaHSO 4 + 8HCl<br />
Câu 9<br />
a<br />
6. 4 NaClO + PbS 4 NaCl + PbSO4<br />
7. 2 FeSO4 + H2SO4 + 2 HNO2 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 2 H2O<br />
8. 3 NaNO2 + H2SO4 (loãng) Na2SO4 + NaNO3 + 2 NO + H2O<br />
9. 2CrCl 3 + 3H 2 O 2 + <strong>10</strong>NaOH 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O<br />
<strong>10</strong>. 2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI<br />
Số mol Z = 0,896: 22,4 = 0,04 (mol)<br />
M Z = 3,15625.16 = 50,5<br />
M NO2 = 46 < 50,5 < M T T là SO 2 (M=64)<br />
Gọi a là số mol SO 2 , b là số mol NO 2 .<br />
Ta <strong>có</strong>: 64a + 46 b = 50,5.0,04 = 2,02<br />
a + b = 0,04<br />
a = 0,01; b = 0,03<br />
Phương trình phản ứng:<br />
X + 2H 2 SO 4 XSO 4 + SO 2 + 2H 2 O<br />
2Y + 2H 2 SO 4 Y 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O<br />
X + 4HNO 3 X(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O<br />
0,5
Y + 2HNO 3<br />
YNO 3 + NO 2 + H 2 O<br />
∑m muối khan = ∑mM + ∑mNO<br />
- 3 + ∑m SO<br />
2- 4<br />
= 2,36 + 0,03.62 + 0,01.96 = 5,18 (gam)<br />
X X 2+ + 2e<br />
x 2x<br />
Y Y + + 1e<br />
y y<br />
1,0<br />
SO 4<br />
2-<br />
+ 2e SO 2<br />
0,01 0,02 0,01<br />
b<br />
NO<br />
- 3 + e NO 2<br />
0,03 0,03 0,03<br />
Theo định luật bảo toàn electron:<br />
2x + y = 0,05<br />
Khối lượng hỗn hợp: xX + yY = 2,36<br />
Phản ứng giữa hai kim loại X, Y với hai axit HNO 3 và<br />
H 2 SO 4 tạo ra hai muối nitrat và hai muối sunfat. Vì 1 mol<br />
SO<br />
2- 4 (96 gam) tương ứng 2 mol NO<br />
- 3 (124 gam) nên với<br />
cùng một kim loại và cùng số mol, khối lượng muốinitrat sẽ<br />
nặng hơn khối lượng muối sunfat. Do đó, khối lượng muối sẽ<br />
cực đại nếu phản ứng chỉ <strong>sinh</strong> ra 2 muối nitrat và cực<br />
tiểu khi chỉ tạo ra 2 muối sunfat.<br />
Khối lượng muối cực đại:<br />
x mol X x mol X(NO 3 ) 2<br />
y mol Y y mol YNO 3<br />
Khối lượng 2 muối nitrat = x(X + 124) + y(Y + 62) = 2,36 +<br />
62.0,05 = 5,46 (gam)<br />
Khối lượng muối cực tiểu:
x mol X x mol XSO 4<br />
y mol Y y/2 mol Y 2 SO 4<br />
Khối lượng 2 muối sunfat = x(X + 96) + y/2(2Y + 96) = 2,36 +<br />
48.0,05 = 4,76 (gam)<br />
Vậy:<br />
4,76 gam < khối lượng 4 muối < 5,46 gam<br />
Xác định X và Y<br />
0,5<br />
Gọi z là số mol Cl 2 tác dụng với X (hoặc Y)<br />
a<br />
X + Cl 2 XCl 2<br />
z z z<br />
2Y + Cl 2 2YCl<br />
2z z 2z<br />
mY = 3,375mX 2zY = 3,375 zX 2Y = 3,375X (1)<br />
mYCl = 2,126mXCl 2 2z(Y + 35,5) = 2,126z(X + 71)<br />
2 (Y + 35,5) = 2,126 (X + 71) (2)<br />
(1) (2) Y = <strong>10</strong>8 Y là Ag<br />
X = 64 X là Cu<br />
Biểu thức tốc độ phản ứng v=k[CO] x [Cl 2 ] y<br />
v1/v2 = (1 x . 0,1 y ):(0,1 x . 0,1 y )=<strong>10</strong> x=1<br />
v3/v4 = (0,1 x . 1 y ):(0,1 x . 0,01y)=<strong>10</strong>0 y=1<br />
Vậy biểu thức tốc độ phản ứng v=k[CO][Cl 2 ]<br />
1<br />
Câu <strong>10</strong><br />
b. Do phản ứng bậc 2 nên ta <strong>có</strong>: k=<br />
1<br />
t(<br />
a b)<br />
Từ: v=k[CO] x [Cl 2 ] y k=v:([CO] x [Cl 2 ] y )<br />
ln<br />
b(<br />
a<br />
a(<br />
b<br />
<br />
<br />
x)<br />
x)<br />
1<br />
b<br />
k 1 =1,29.<strong>10</strong> -29 : (1x0,1) =1,29.<strong>10</strong> -28<br />
k 2 =1,33.<strong>10</strong> -<strong>30</strong> : (0,1x0,1) =1,33.<strong>10</strong> -28<br />
k 3 =1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -29 : (1x0,1) =1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -28<br />
k 4 =1,32.<strong>10</strong> -31 : (0,1x0,01) =1,32.<strong>10</strong> -28<br />
Suy ra: k=1,31.<strong>10</strong> -28 l.mol - s -
0,1(1 0,02)<br />
1,31.<strong>10</strong> -28 1<br />
t = ln<br />
0,<br />
9 1(0,1 0,02)<br />
t=0,172.<strong>10</strong> 28 s<br />
....................HẾT.................<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Lương Thị Thanh Loan<br />
0982188945
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC<br />
BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG<br />
TỈNH BG<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI<br />
<strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 03 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Câu 1 (2,0 điểm) Tốc độ phản ứng<br />
1. Cho phản ứng:<br />
(1)<br />
A<br />
k1<br />
B<br />
k2<br />
k1 + k2 =<br />
1 ln<br />
t<br />
xe<br />
x - x<br />
e<br />
ứng).<br />
(<strong>các</strong> hằng số tốc độ phản ứng k1 = <strong>30</strong>0 s –1 ; k2 = <strong>10</strong>0 s –1 ).<br />
(xe là nồng độ chất lúc cân <strong>bằng</strong>; x là nồng độ chất đã phản<br />
(2)<br />
Ở thời điểm t = 0, chỉ <strong>có</strong> chất A mà không <strong>có</strong> chất B. Trong thời gian bao lâu thì một nửa lượng<br />
chất A chuyển thành chất B?<br />
2. Cho phản ứng pha khí: 2NO (k) + O2 (k) → 2NO2 (k) (3)<br />
Phản ứng (3) tuân theo định luật tốc độ thực nghiệm v = k[NO] 2 [O2].<br />
Giả định rằng phản ứng không diễn ra theo một giai đoạn sơ cấp. Hãy <strong>đề</strong> nghị một cơ chế <strong>có</strong> khả năng<br />
cho phản ứng (3) và chứng tỏ rằng cơ chế ấy phù hợp với thực nghiệm động <strong>học</strong>.<br />
Câu 2 (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly<br />
1. a) Tính pH <strong>của</strong> dung dịch Na2X 0,022 M.<br />
b) Tính độ điện li <strong>của</strong> ion X 2- trong dung dịch Na2X 0,022 M khi <strong>có</strong> mặt NH4HSO4 0,001 M.<br />
Cho: pK = 2,00; pK +<br />
= 9,24; pK = 5,<strong>30</strong>; pK = 12,60.<br />
-<br />
4<br />
a(HSO )<br />
a(NH )<br />
4<br />
a1(H2X)<br />
a2(H2X)<br />
2. Một dung dịch monoaxit HA <strong>có</strong> pH = 1,70. Khi pha loãng gấp đôi dung dịch đã cho <strong>thi</strong>̀ thu được dung<br />
dịch <strong>có</strong> pH = 1,89. Xác định hằng số ion <strong>hóa</strong> Ka <strong>của</strong> axit HA.<br />
Câu 3 (2,0 điểm) Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Muối KClO4 được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h điện phân dung dịch KClO3. Thực tế khi điện phân ở một điện<br />
cực, ngoài nửa phản ứng tạo ra sản phẩm chính là KClO4 còn <strong>đồng</strong> thời xẩy ra nửa phản ứng phụ tạo<br />
thành một khí không màu. Ở điện cực thứ hai chỉ xẩy ra nửa phản ứng tạo ra một khí duy nhất. Hiệu<br />
suất tạo thành sản phẩm chính chỉ đạt 60%.<br />
a) Viết ký hiệu <strong>của</strong> tế bào điện phân và <strong>các</strong> nửa phản ứng ở anot và catot.<br />
b) Tính điện lượng tiêu thụ và thể tích khí thoát ra ở điện cực (đo ở 25 0 C và 1atm) khi điều chế được<br />
332,52g KClO4.<br />
2. a) Lập pin điện trong đó xảy ra sự oxi hoá ion Fe 2+ thành ion Fe 3+ và ion Au 3+ bị khử thành ion Au + .<br />
Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin.<br />
b) Tính sức điện động chuẩn <strong>của</strong> pin và hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng xảy ra trong pin này.<br />
0 0 0<br />
Cho biết: E 3+ + = 1,26V; E 3+ = -0,037V; E 2+ = -0,440V.<br />
Au /Au Fe /Fe Fe /Fe<br />
Câu 4 (2,0 điểm) Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp<br />
1. Hoà tan hoàn toàn 0,8120 gam một mẫu quặng sắt gồm FeO, Fe2O3 và 35% tạp chất trơ trong dung dịch<br />
H2SO4 loãng (dư), thu được dung dịch X. Sục khí SO2 vào dung dịch X, thu được dung dịch Y. Dung dịch<br />
Y phản ứng vừa đủ với 22,21 ml dung dịch KMnO4 0,<strong>10</strong>M. Mặt khác, hoà tan hết 1,2180 gam mẫu quặng<br />
trên trong dung dịch H2SO4 loãng (dư) rồi thêm ngay dung dịch KMnO4 0,<strong>10</strong>M vào dung dịch thu được<br />
cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thì hết 15,26 ml dung dịch KMnO4 0,<strong>10</strong>M.<br />
a) Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra.
) Tính thể tích SO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) đã dùng và thành phần phần trăm theo khối lượng <strong>của</strong><br />
FeO, Fe2O3 <strong>có</strong> trong mẫu quặng.<br />
2. Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 trong 400 ml dung dịch<br />
HNO3 3M (dư) đun nóng, thu được dung dịch Y và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc).<br />
Cho 350 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y, sau khi <strong>các</strong> phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được<br />
21,4 gam kết tủa. Tính khối lượng chất tan trong Y và giá trị <strong>của</strong> V?<br />
Câu 5 (2,0 điểm) Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp<br />
1. Hãy <strong>đề</strong> nghị cơ chế cho <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
O 1. BuMgBr<br />
a.<br />
2. H 2<br />
O<br />
3. H 2<br />
SO 4<br />
A 1 + A 2 + A 3 + A 4 + A 5<br />
Biết rằng từ A1 A5 là <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân <strong>có</strong> cùng công thức phân tử C13H22.<br />
b.<br />
c.<br />
HO<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
1. NaOH, Cl 2<br />
2. H 3<br />
O +<br />
2. Hợp chất X <strong>có</strong> công thức:<br />
H 2 SO 4<br />
O<br />
COOH<br />
COOH<br />
O<br />
Hãy gọi tên X và cho biết X <strong>có</strong> bao nhiêu dạng cấu trúc không gian tương đối bền, <strong>các</strong> dạng đó khác nhau<br />
về <strong>các</strong> yếu tố lập thể nào? Hãy viết công thức cấu trúc <strong>của</strong> hai dạng tiêu biểu, <strong>có</strong> ghi đầy đủ <strong>các</strong> ký hiệu lập<br />
thể thích hợp.<br />
Câu 6 (2,0 điểm) Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ<br />
1. Từ xiclohexan-1,3-đion và <strong>các</strong> hợp chất 4C hãy viết sơ đồ tổng hợp chất sau:<br />
2. a) So s<strong>án</strong>h tính axit <strong>của</strong>: Axit bixiclo[1.1.1]pentan-1-cacboxylic và axit 2,2-đimetyl propanoic<br />
b) So s<strong>án</strong>h tính bazơ <strong>của</strong>:<br />
N N<br />
H<br />
N<br />
H<br />
Pyridin Pyrol piperidin<br />
Câu 7 (2,0 điểm) Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ<br />
1. Axit A được tách ra từ quả cây hồi. Cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất A đã được xác định theo sơ đồ phản ứng<br />
sau:
a) Vẽ cấu trúc cho <strong>các</strong> hợp chất Y1, Y2 và từ đó suy ra cấu trúc <strong>của</strong> Y3, A, B, C, D. Biết rằng A chỉ <strong>có</strong><br />
một nguyên tử hiđro etylenic.<br />
b) Hãy viết sơ đồ phản ứng tổng hợp ra A từ những hợp chất chứa không quá 4C.<br />
2. Thủy phân hợp chất A (C13H18O2) trong môi <strong>trường</strong> axit HCl loãng cho hợp chất B (C<strong>11</strong>H14O). Khi B<br />
phản ứng với brom trong NaOH, sau đó axit <strong>hóa</strong> <strong>thi</strong>̀ thu được axit C. Nếu đun nóng B với hỗn hợp<br />
hiđrazin và KOH trong glicol <strong>thi</strong>̀ cho hiđrocacbon D. Mặt khác, B tác dụng với benzanđehit trong dung<br />
dịch NaOH loãng (<strong>có</strong> đun nóng) <strong>thi</strong>̀ tạo thành E (C18H18O). Khi A, B, C, D bị oxi <strong>hóa</strong> mạnh <strong>thi</strong>̀ <strong>đề</strong>u cho<br />
axit phtalic. Hãy viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất từ A đến E.<br />
Câu 8 (2,0 điểm) Hữu cơ tổng hợp<br />
Hỗn hợp A gồm ba axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, trong đó <strong>có</strong> hai axit no là <strong>đồng</strong> đẳng kế tiếp và<br />
một axit không no <strong>có</strong> một liên kết đôi (C=C). Cho m gam A phản ứng hoàn toàn với 700 ml dung dịch NaOH<br />
1M, thu được dung dịch B. Để trung hòa lượng NaOH (dư) trong B cần vừa đủ 200 ml dung dịch HCl 1M và thu<br />
được dung dịch D. Cô cạn cẩn thận D thu được 52,58 gam chất rắn khan E. Đốt cháy hoàn toàn E rồi hấp thụ<br />
toàn <strong>bộ</strong> sản phẩm khí và hơi vào bình đựng dung dịch NaOH (dư), thấy khối lượng bình tăng thêm 44,14 gam.<br />
Xác định công thức <strong>của</strong> ba axit và tính phần trăm khối lượng <strong>của</strong> mỗi axit trong A?<br />
Câu 9 (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Đối với phản ứng thuận nghịch ở pha khí: 2SO2 + O2 € 2SO3.<br />
1. Người ta cho vào bình kín thể tích không đổi 3,0 lít một hỗn hợp gồm 0,20 mol SO3 và 0,15 mol<br />
SO2. Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> được <strong>thi</strong>ết lập tại 25 0 C và áp suất chung <strong>của</strong> hệ là 3,20 atm. Hãy tính phần trăm<br />
thể tích oxi trong hỗn hợp cân <strong>bằng</strong>.<br />
2. Cũng ở 25 0 C, người ta cho vào bình trên chỉ x mol khí SO3. Ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> thấy <strong>có</strong><br />
0,<strong>10</strong>5 mol O2. Tính tỉ lệ SO3 bị phân hủy, phần trăm thể tích mỗi chất trong hỗn hợp khí và áp suất<br />
chung <strong>của</strong> hệ ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
Câu <strong>10</strong> (2,0 điểm) Phức chất<br />
Coban t¹o ra ®îc c¸c ion phøc: CoCl2(NH3)4 + (A), Co(CN)6 3- (B), CoCl3(CN)3 3- (C),<br />
1. ViÕt tªn cña (A), (B), (C).<br />
2. Theo thuyÕt liªn kÕt ho¸ trÞ, c¸c nguyªn tö trong B ë tr¹ng th¸i lai ho¸ nµo?<br />
3. C¸c ion phøc trªn cã thÓ cã bao nhiªu ®ång ph©n lËp thÓ? VÏ cÊu tróc cña chóng.<br />
4. ViÕt ph¬ng tr×nh phn øng cña (A) víi ion s¾t (II) trong m«i trêng axit.<br />
----------HẾT----------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
(Họ tên, ký tên - Điện thoại liên hệ)<br />
Dương Trọng Phong<br />
(0985.574.133)
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC<br />
BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG<br />
TỈNH BG<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KHỐI<br />
<strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đáp <strong>án</strong> này <strong>có</strong> 09 trang, gồm <strong>10</strong><br />
câu)<br />
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
A<br />
k1<br />
<br />
1,0đ<br />
B<br />
Câu 1<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
1<br />
Nồng độ đầu: a 0<br />
Nồng độ cân <strong>bằng</strong>: a - xe xe<br />
Ta <strong>có</strong> xe được xác định qua hằng số cân <strong>bằng</strong> (K):<br />
[B] xe<br />
aK<br />
K xe<br />
<br />
[A] a - x 1 + K<br />
k2<br />
Tại thời điểm một nửa lượng chất A đã tham gia phản ứng: x = a/2; t = t 1/2<br />
a aK a 2aK - a - aK a(K - 1)<br />
xe – x = x e - = - = =<br />
2 1 + K 2 2(1 + K) 2(1 + K)<br />
Thay<br />
1/2<br />
1 2<br />
xe<br />
2K<br />
=<br />
x - x K - 1<br />
2,<strong>30</strong>3 2K<br />
t = lg<br />
k + k K - 1<br />
k<br />
Vì<br />
1<br />
K , nên:<br />
k<br />
e<br />
2<br />
xe<br />
aK/(1+K) 2K<br />
=<br />
<br />
x - x a(K-1)/[2(1+K)] K - 1<br />
1<br />
t1/2<br />
1 2 1 2<br />
e<br />
e<br />
vào (2), ta <strong>có</strong>: k1 + k2<br />
2,<strong>30</strong>3 2k 2,<strong>30</strong>3 2 . <strong>30</strong>0<br />
= lg = lg<br />
k + k k - k <strong>30</strong>0 + <strong>10</strong>0 <strong>30</strong>0 - <strong>10</strong>0 = 2,75.<strong>10</strong>-3 (s).<br />
Vậy sau 2,75.<strong>10</strong> -3 giây thì một nửa lượng chất A đã chuyển thành chất B.<br />
<br />
2,<strong>30</strong>3 2K<br />
lg<br />
t K - 1<br />
1/2<br />
2<br />
Phản ứng <strong>có</strong> thể xảy ra theo cơ chế hai giai đoạn:<br />
k1<br />
2NO ‡ ˆ ˆ ˆ† ˆˆ N2O2 (a) (nhanh)<br />
k 1<br />
k<br />
N2O2 +<br />
2<br />
O2 2NO2 (b) (chậm)<br />
Cộng (a) với (b) sẽ thu được phản ứng tổng cộng (3).<br />
Giai đoạn (b)chậm, quyết định tốc độ chung <strong>của</strong> phản ứng, nên:<br />
v = k2[N2O2][ O2] (*)<br />
Do giai đoạn (b) chậm và (a) nhanh nên <strong>có</strong> thể coi cân <strong>bằng</strong> (a) được <strong>thi</strong>ết lập, khi đó <strong>có</strong>:<br />
[N2O2]/[NO] 2 = k1/k-1 [N2O2] = (k1/k-1)[NO] 2 (2*)<br />
Thay (2*) vào (*) thu được:<br />
v = (k1/k-1)k2[NO] 2 [ O2] = k[NO] 2 [ O2] với k = (k1/k-1)k2.<br />
Như vậy từ cơ chế giả định <strong>có</strong> thể rút ra được định luật tốc độ thực nghiệm. Cơ chế là <strong>có</strong><br />
khả năng.<br />
Chú ý: Thí <strong>sinh</strong> <strong>có</strong> thể đưa ra cơ chế khác. Nếu chứng minh chặt chẽ rằng cơ chế đó phù<br />
hợp với thực nghiệm thì cho đủ điểm.<br />
1,0đ<br />
Câu 2 1 a) X 2- + H2O ƒ HX - + OH - Kb1 = <strong>10</strong> -1,4 (1) 0,5đ
(2,0<br />
điểm)<br />
HX - + H2O ƒ H2X + OH - Kb2 = <strong>10</strong> -8,7 (2)<br />
H2O ƒ H + + OH - Kw = <strong>10</strong> -14 (3)<br />
Vì Kb1.C >> Kb2.C >> Kw pH <strong>của</strong> hệ được tính theo cân <strong>bằng</strong> (1):<br />
X 2- + H2O ƒ HX - + OH - Kb1 = <strong>10</strong> -1,4<br />
C 0,022<br />
[ ] 0,022 - x x x<br />
[OH - ] = x = 0,0158 (M) pH = 12,20<br />
b) Khi <strong>có</strong> mặt NH4HSO4 0,00<strong>10</strong> M:<br />
Phản ứng: HSO <br />
4<br />
NH4HSO4 NH + HSO <br />
4<br />
4<br />
0,001 0,001<br />
+ X2- <br />
ƒ HX - +<br />
2<br />
SO 4<br />
K1 = <strong>10</strong> <strong>10</strong>,6<br />
0,001 0,022<br />
- 0,021 0,001 0,001<br />
NH + X2- <br />
4<br />
ƒ HX - + NH3 K2 = <strong>10</strong> 3,36<br />
0,001 0,021 0,001<br />
- 0,020 0,002 0,001<br />
Hệ thu được gồm: X 2- 0,020 M; HX - 2<br />
0,002 M; SO 0,001 M;<br />
4<br />
NH3 0,001 M.<br />
Các quá trình xảy ra:<br />
X 2- + H2O ƒ HX - + OH - Kb1 = <strong>10</strong> -1,4 (4)<br />
NH3 + H2O ƒ NH + OH - '<br />
K<br />
4<br />
b<br />
= <strong>10</strong> -4,76 (5)<br />
HX - + H2O ƒ H2X + OH - Kb2 = <strong>10</strong> -8,7 (6)<br />
2<br />
SO + H2O ƒ HSO 4<br />
4<br />
+ OH - Kb = <strong>10</strong> -12 (7)<br />
HX - ƒ H + + X 2- Ka2 = <strong>10</strong> -12,6 (8)<br />
So s<strong>án</strong>h <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> từ (4) đến (7), ta <strong>có</strong>: Kb1. C 2- >> K . C >> Kb2.<br />
X<br />
NH -<br />
3<br />
C >><br />
HX<br />
Kb. C<br />
2<br />
(4) chiếm ưu thế và như vậy (4) và (8) quyết định thành phần cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong><br />
-<br />
SO<br />
4<br />
hệ:<br />
X 2- + H2O ƒ HX - + OH - Kb1 = <strong>10</strong> -1,4 C<br />
0,02 0,002<br />
[] 0,02 - y 0,002 + y y<br />
y = 0,0142 [HX - ] = 0,0162 (M)<br />
(Hoặc α 2 - X<br />
2<br />
-<br />
[HX ] 0,0162<br />
α - = =<br />
X<br />
0,022 0,022 = 0,7364 hay α<br />
2<br />
X - = 73,64 %.<br />
-<br />
[OH ] + C - + C<br />
+<br />
HSO4 NH 0,0142 + 0,001 + 0,001<br />
4<br />
=<br />
= 0,7364)<br />
0,022 0,022<br />
'<br />
b<br />
1,0đ
HA → H + + A - (1)<br />
a<br />
+ -<br />
[H ][A ]<br />
K= [HA]<br />
(2)<br />
0,5đ<br />
Bỏ qua sự phân li <strong>của</strong> nước, ta <strong>có</strong>: [H + ] [A - ] và c (nồng độ mol <strong>của</strong> axit) = [A - ] + [HA]<br />
Thay [H + ] = [A - ] và [HA] = c - [H + ] vào (2), ta được<br />
+ 2<br />
[H ]<br />
K = (3)<br />
c - [H ]<br />
a +<br />
2<br />
Khi pH = 1,70 thì [H + ] <strong>10</strong> -1,70 0,0200; Khi pH = 1,89 thì [H + ] <strong>10</strong> -1,89 0,0129<br />
Thay <strong>các</strong> kết quả này vào (3) ta được hệ phương trình:<br />
2<br />
0,02<br />
K= a<br />
c - 0,02<br />
<br />
2<br />
0,0129<br />
<br />
<br />
<br />
K=<br />
a c - 0,0129<br />
2<br />
Giải hệ phương trình ta được c = 0,0545 và Ka = 0,0<strong>11</strong>6.<br />
Vậy c = 0,0545 mol/l và Ka = 0,0<strong>11</strong>6<br />
a) Kí hiệu <strong>của</strong> tế bào điện phân: Pt KClO3 (dd) Pt<br />
0,5đ<br />
Phản ứng chính: anot: ClO3 - - 2e + H2O ClO4 - + 2H +<br />
catot: 2H2O + 2e H2 + 2OH -<br />
ClO3 - + H2O ClO4 - + H2<br />
Phản ứng phụ: anot: H2O - 2e 2H + + 2<br />
1<br />
O2<br />
catot: 2H2O + 2e H2 + 2OH -<br />
H2O 2<br />
1<br />
O2 + H2<br />
Câu 3<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
1<br />
b) M<br />
KClO 4<br />
39,098 + 35,453 + 64,000 = 138,551<br />
n<br />
KClO4<br />
<br />
332,52<br />
138,551<br />
2,4mol<br />
q = 2,4 mol . 2F c <strong>10</strong>0 . 8.F 8(96485C) 771880 C<br />
mol 60<br />
q = 771880 C<br />
8F<br />
Khí ở catot là hydro: n<br />
H = 4 mol<br />
2<br />
2F / mol<br />
nRT 4.0,08205.298<br />
V<br />
H 2<br />
= <br />
97,80 lit<br />
P 1<br />
Khí ở anot là oxy: nF tạo ra O2 = 8 . 0,4 = 3,2 F<br />
3,2 F<br />
n O 2<br />
= 0,8 mol<br />
4F / mol<br />
nRT 0,8.0,08205.298<br />
V O 2<br />
= <br />
19,56 lit<br />
P 1<br />
0,5đ<br />
2<br />
a) Theo qui ước: quá trình oxi <strong>hóa</strong> Fe 2+ xảy ra trên anot, quá trình khử Au 3+ xảy ra trên catot,<br />
do đó điện cực Pt nhúng trong dung dịch Fe 3+ , Fe 2+ là anot, điện cực Pt nhúng trong dung<br />
dịch Au 3+ , Au + là catot:<br />
(-) Pt │ Fe 3+ (aq), Fe 2+ (aq) ║ Au 3+ (aq), Au + (aq) │ Pt (+)<br />
Phản ứng ở cực âm: 2x Fe 2+ (aq) Fe 3+ <br />
(aq) + e K 1<br />
1<br />
0,5đ
Câu 4<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
1<br />
2<br />
Phản ứng ở cực dương: Au 3+ (aq) + 2e Au + (aq) K2<br />
Phản ứng trong pin: Au 3+ (aq) + 2Fe 2+ (aq) Au + (aq) + 2Fe 3+ (aq) K<br />
0 0<br />
2( - ) / 0,059<br />
<strong>10</strong> E E<br />
b) K = (K 1<br />
1 ) 2 Au<br />
3+<br />
/Au<br />
<br />
Fe<br />
3+<br />
/Fe<br />
2+<br />
.K2 =<br />
Trong đó thế khử chuẩn <strong>của</strong> cặp Fe 3+ /Fe 2+ được tính (hoặc tính theo hằng số cân <strong>bằng</strong>)<br />
như sau:<br />
Fe 3+ + 3e € Fe E 0 (1) = -0,037 V, G 0 (1) = -3FE 0 (1)<br />
Fe 2+ + 2e € Fe E 0 (2) = -0,440 V, G 0 (2) = - 2F E 0 (1)<br />
0<br />
Fe 3+ + e € Fe 2+ E 0 -ΔG (3) ΔG<br />
0<br />
(1) - ΔG<br />
0<br />
(2)<br />
(3) = = = 3E 0 (1)- 2E 0 (2) = 0,77V<br />
F<br />
F<br />
→ K = (K 1<br />
1 ) 2 2(1,26 0,77) / 0,059<br />
.K2 = <strong>10</strong><br />
= <strong>10</strong> 16,61<br />
Ở điều kiện tiêu chuẩn, sức điện động chuẩn <strong>của</strong> pin trên sẽ là:<br />
E 0 0 0<br />
pin = E - E = 0,49 V<br />
3+ + 3+ 2+<br />
Au /Au Fe /Fe<br />
a) FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (1)<br />
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)<br />
Fe2(SO4)3 + 2H2O + SO2 2FeSO4 + 2H2SO4 (3)<br />
<strong>10</strong>FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O (4)<br />
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 (5)<br />
b) Từ (1) và (4) ta <strong>có</strong>:<br />
nFeO (trong 1,2180 gam mẫu) = 2<br />
Fe<br />
n = 5. n<br />
MnO 4<br />
= 5 . 0,<strong>10</strong> . 15,26.<strong>10</strong> -3 = 7,63.<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
-3<br />
7,63.<strong>10</strong> . 0,8120<br />
nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) =<br />
= 5,087.<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
1,2180<br />
mFeO (trong 0,8120 gam mẫu) = 72 . 5,087.<strong>10</strong> -3 = 0,3663 (g)<br />
và m<br />
Fe2O<br />
(trong 0,8120 gam mẫu) = 0,8120 . 0,65 – 0,3663 = 0,1615 (g)<br />
3<br />
n<br />
Fe2O<br />
(trong 0,8120 gam mẫu) = 0,1615 1,01.<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
3<br />
160<br />
Tương tự, từ (3) và (5) ta <strong>có</strong>: nSO n 2 SO 2 (3)<br />
nSO 2 (5)<br />
<br />
Trong đó: n = n (trong 0,8120 gam mẫu)<br />
SO 2 (3) Fe 2 (SO 4 ) 3<br />
= n<br />
Fe2O<br />
(trong 0,8120 gam mẫu) = 1,01.<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
3<br />
5<br />
n SO -<br />
2 (5)<br />
nMnO 4 (5)<br />
2<br />
= 5 1<br />
( n <br />
MnO n )<br />
-<br />
4<br />
Fe<br />
2 5<br />
2 <br />
với: n 2<br />
Fe = nFeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n<br />
Fe2O<br />
(trong 0,8120 gam mẫu)<br />
3<br />
n<br />
SO 2 (5)<br />
=<br />
5 ( n 1<br />
MnO - (n<br />
FeO (trong 0,8120 gam mẫu) + 2.n<br />
Fe<br />
4<br />
2O<br />
(trong 0,8120 gam mẫu))<br />
3<br />
2 5<br />
5 3 3 3<br />
<br />
<br />
- 1<br />
- - <br />
n<br />
SO 2 (5)<br />
= 0,<strong>10</strong> . 22,21.<strong>10</strong> - (5,087.<strong>10</strong> + 2 . 1,01.<strong>10</strong> ) <br />
2<br />
5<br />
2.<strong>10</strong>-3 (mol).<br />
Vậy: n SO<br />
3,01.<strong>10</strong> -3 (mol) V<br />
2<br />
SO 2<br />
= 22,4 . 3,01.<strong>10</strong> -3 = 0,0674 (lit)<br />
% FeO = 0,3663 .<strong>10</strong>0<br />
0,8120<br />
= 45,<strong>11</strong> %<br />
% Fe2O3 = 65 % – 45,<strong>11</strong> % = 19,89 %<br />
Vì Fe3O4 là hỗn hợp <strong>của</strong> FeO và Fe2O3 nên coi 19,2 gam X gồm: Fe, FeO và Fe2O3<br />
PTHH:<br />
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1)<br />
3FeO + <strong>10</strong>HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (2)<br />
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (3)<br />
0,5đ<br />
0,5đ<br />
0,75đ<br />
0,75đ
- Dung dịch Y gồm: Fe(NO3)3 và HNO3 dư<br />
- nNaOH = 0,35.2 = 0,7 mol<br />
- Cho dd NaOH tác dụng với Y, PTHH:<br />
HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O (4)<br />
Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + NaNO3 (5)<br />
Theo (5): n 3n 3.0,2 0,6 mol<br />
NaOH (5) Fe( OH ) 3<br />
nNaOH (4)<br />
0,7 0,6 0,1mol<br />
Theo (4):<br />
<br />
n<br />
HNO3<br />
p<br />
n n mol<br />
HNO3 d<br />
<br />
NaOH (4)<br />
0,1<br />
0,4.3 0,<strong>11</strong>,1mol<br />
- Gọi số mol NO là x mol<br />
nHNO<br />
3 p<br />
nNO<br />
1,1 x<br />
- Bảo toàn nguyên tố nitơ: nFe( NO3) 3( Y )<br />
<br />
mol<br />
3 3<br />
- Bảo toàn nguyên tố hiđro: n<br />
H2O<br />
= 1 n 1,1<br />
HNO<br />
0,55<br />
3p<br />
mol<br />
2 2<br />
- Định luật bảo toàn khối lượng:<br />
m +m =m + m +m<br />
X HNO3 p Fe(NO 3 ) 3 NO H2O<br />
1,1 x<br />
19,2 63.1,1 242. <strong>30</strong>x<br />
18.0,55<br />
3<br />
x 0,2<br />
VNO = 0,2.22,4 = 4,48 lít<br />
nHNO<br />
3 p<br />
nNO<br />
1,1 0,2<br />
- Bảo toàn nguyên tố nitơ: nFe( NO3) 3( Y )<br />
0,3mol<br />
3 3<br />
- mchất tan trong Y = 0,1. 63 + 0,3.242 = 78,9 gam<br />
O<br />
OMgBr OH<br />
a/<br />
1/ BuMgBr 2/ H 2 O<br />
3/ H 3 O +<br />
-H 2 O<br />
+<br />
-H +<br />
0,5đ<br />
Câu 5<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
1<br />
O<br />
1/ BuMgBr<br />
2/ H 2 O<br />
+<br />
-H +<br />
3/ HCl 4M<br />
b/<br />
HO<br />
OH<br />
A1 A5<br />
+H + OH+<br />
-H 2 O<br />
HO<br />
+<br />
-H + 0,5đ<br />
O
Cl 2 OH - H 3 O +<br />
O<br />
O<br />
O<br />
c/<br />
OH -<br />
OH -<br />
Cl OH - COOH<br />
-<br />
Cl 2<br />
Cl<br />
Cl 2<br />
CCl<br />
Cl<br />
2<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
COO -<br />
COO -<br />
COOH<br />
CCl 3<br />
COO -<br />
COOH<br />
OH - COO -<br />
-<br />
CCl 2<br />
O<br />
0,5đ<br />
2<br />
O<br />
X là: 6-metyl-2-p-tolylhept-4-en-3-on<br />
Có 8 dạng cấu trúc không gian tương đối bền, chúng khác nhau về <strong>các</strong> yếu tố: cấu hình<br />
R/S, cấu hình E/Z và cấu dạng S-cis/S-trans.<br />
H Ar<br />
Ar<br />
(R)<br />
H<br />
(E)<br />
(S)<br />
O<br />
(Z)<br />
0,5đ<br />
O<br />
S-trans<br />
S-cis<br />
1,0đ<br />
1<br />
Câu 6<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
a) Tính axit: Axit bixiclo[1.1.1]pentan-1-cacboxylic > axit 2,2-đimetyl propanoic là do:<br />
+ I<br />
COOH<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
+I<br />
COOH<br />
0,5đ<br />
H 3 C<br />
2<br />
COO - COO -<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
Bị solvat <strong>hóa</strong> tốt hơn Bị solvat <strong>hóa</strong> kém do hiệu ứng không gian<br />
b) Tính bazơ:<br />
0,5đ<br />
> ><br />
..<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
N lai <strong>hóa</strong> sp 2<br />
Tính bazơ <strong>của</strong> piperidin là mạnh nhất do N chịu ảnh hưởng đẩy e <strong>của</strong> 2 gốc<br />
hidrocacbon no, do đó làm tăng mật độ e trên nguyên tử N nên làm tăng tính bazơ.<br />
Với pyridin, mặc dù N lai <strong>hóa</strong> sp 2 , song đôi e riêng <strong>của</strong> N <strong>có</strong> trục song song với
mặt phẳng vòng thơm nên cặp e riêng này không liên hợp vào vòng, do đó đôi e riêng <strong>của</strong><br />
N gần như được bảo toàn, do đó pyridin thể hiện tính chất <strong>của</strong> một bazơ<br />
Với pyrol, cặp e riêng <strong>của</strong> N liên hợp với 2 liên kết pi trong vòng, sự liên hợp này<br />
làm cho mật độ e trên nguyên tử N giảm mạnh, pyrol gần như không thể hiện tính bazơ.<br />
a) 0,75đ<br />
1<br />
Câu 7<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
b) Sơ đồ phản ứng tổng hợp ra A từ những hợp chất chứa không quá 4C. 0,5đ<br />
Sự tạo thành axit phtalic cho thấy <strong>các</strong> hợp chất là dẫn xuất <strong>của</strong> benzen bị thế hai lần ở vị<br />
trí ortho. B là một xeton <strong>có</strong> nhóm CH3CO-.<br />
0,75đ<br />
2<br />
B + C 6 H 5 CHO<br />
HO - E (C 18 H 18 O)<br />
Cho thấy B chỉ ngưng tụ với một phân tử benzanđehit, vậy nhóm CH3CO- sẽ đính trực<br />
tiếp vào nhân benzen và xeton B p<strong>hải</strong> là o-C3H7C6H4COCH3.<br />
O<br />
C 3 H 7<br />
CH 3<br />
O<br />
C 3 H 7<br />
COOH<br />
COCH 3<br />
C 3 H 7<br />
C 3 H 7<br />
C 2 H 5<br />
C 3 H 7<br />
COCH=CHPh<br />
Câu 8<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
A B C<br />
D<br />
E<br />
- Gọi công thức trung bình <strong>của</strong> hai axit no đơn chức mạch hở là C H COOH<br />
n 2n +1<br />
- Gọi công thức <strong>của</strong> hai axit không no đơn chức mạch hở <strong>có</strong> một liên kết đôi là CmH2m -1COOH<br />
(m2, nguyên)<br />
PTHH:<br />
C H COOH + NaOH C H COONa + H2O (1)<br />
n 2n +1<br />
n 2n +1<br />
CmH2m -1COOH+ NaOH CmH2m -1COONa + H2O (2)<br />
NaOH + HCl NaCl + H2O (3)<br />
Theo (3): nNaOH (3)=nNaCl=nHCl=0,2 mol<br />
2,0đ
nNaOH (1), (2)= 0,7 – 0,2 = 0,5 mol<br />
Theo (1), (2): n3 axit =n3 muối = nNaOH (1), (2) = 0,5 mol<br />
- Khối lượng 3 muối natri <strong>của</strong> 3 axit ( RCOONa): mRCOONa= 52,58 – 0,2.58,5 = 40,88 gam<br />
- Sơ đồ phản ứng cháy:<br />
O2<br />
2C H COONa o Na<br />
n 2n +1<br />
2CO 3<br />
(2n +1)CO<br />
2<br />
+(2n+1)H<br />
2O (4)<br />
t<br />
2C H COONa Na CO (2m+1)CO +(2m - 1)H O (5)<br />
O2<br />
m 2m -1 o<br />
t 2 3 2 2<br />
- CO2 và H2O bị hấp thụ vào dung dịch NaOH:<br />
m +m =44,14gam<br />
CO2 H2O<br />
- Gọi số mol CO2 và H2O lần lượt là x và y.<br />
44x + 18y = 44,14 (*)<br />
0,5<br />
- Từ (4) và (5): n<br />
Na2CO<br />
= =0,25mol<br />
3<br />
2<br />
- mRCOONa = 12.(x + 0,25) + 2y + 0,5.23 + 0,5.2.16 = 40,88 gam<br />
12x + 2y = <strong>10</strong>,38 (**)<br />
x<br />
0,77<br />
- Từ (*) và (**) <br />
y<br />
0,57<br />
- Theo (4) và (5): n<br />
CmH2m -1COONa =nCO -n<br />
2 H2O=0,77-0,57=0,2mol<br />
n 0,5 0,2 0,3mol<br />
C H<br />
n 2n +1<br />
COONa<br />
0,2.(14m + 66) + 0,3.(14 n + 68) = 40,88<br />
2,8m +4,2 n =7,28<br />
m +1,5 n =2,6<br />
Mà m2, nguyên<br />
Câu 9<br />
(2,0<br />
điểm)<br />
1<br />
m=2 và n =0,4<br />
Công thức <strong>của</strong> 3 axit là: HCOOH; CH3COOH; CH2=CH-COOH (0,2 mol)<br />
- Sơ đồ đường chéo:<br />
HCOOH 0 0,6<br />
] Z<br />
0,4<br />
Z ]<br />
CH COOH 1 0,4<br />
nHCOOH<br />
0,6 3<br />
<br />
n 0,4 2<br />
<br />
3<br />
<br />
CH3COOH<br />
n<br />
n<br />
HCOOH<br />
CH3COOH<br />
0,18mol<br />
0,12 mol<br />
- mX = 40,88 – 0,5.22=29,88 gam<br />
Vậy:<br />
0,18.46<br />
% mHCOOH<br />
.<strong>10</strong>0% 27,71%<br />
29,88<br />
0,12.60<br />
% mCH .<strong>10</strong>0% 24,<strong>10</strong>%<br />
3COOH<br />
<br />
<br />
29,88<br />
0,2.72<br />
% mHCOOH<br />
.<strong>10</strong>0% 48,19%<br />
29,88<br />
Xét 2 SO2 + O2 € 2 SO3 (1)<br />
ban đầu 0,15 0,20<br />
lúc cbhh ( 0,15 + 2a) a (0,20 – 2a)<br />
Tổng số mol khí lúc cbhh là n1 = 0,15 + 2a + a + 0,20 – 2a = 0,35 + a<br />
Từ pt trạng thái: P1V = n1RT → n1 = P1V / RT = 3,2.3/0,082.298 ; 0,393<br />
→ a = 0,043.<br />
0,75đ
Câu<br />
<strong>10</strong><br />
(2,0<br />
điểm)<br />
2<br />
1<br />
2<br />
3<br />
Vậy x O 2<br />
= a / n1 = 0,043/ 0,393 = 0,<strong>10</strong>94 hay trong hh cb oxi chiếm <strong>10</strong>,94%<br />
2 SO2 + O2 ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ 2 SO3 (2)<br />
ban đầu 0 0 x<br />
lúc cbhh 2. 0,<strong>10</strong>5 0,<strong>10</strong>5 (x – 2. 0,<strong>10</strong>5).<br />
Trạng thái cbhh được xét đối với (1) và (2) như nhau về T (và cùng V) nên ta <strong>có</strong><br />
K = const; vậy: n 2 SO 3 SO 2 O 2<br />
Theo (1) ta <strong>có</strong> n 2 / (n 2 .n ) = ( 0,20 – 2. SO 3 SO 2 O 2<br />
0,043)2 / (0,15 + 0,086) 2 . 0,043 = 5,43.<br />
Theo (2) ta <strong>có</strong> n 2 / (n 2 .n ) = (x – SO 3 SO 2 O 2<br />
0,21)2 / (0,21) 2 .0,<strong>10</strong>5 = 5,43. Từ đó <strong>có</strong> phương<br />
trình<br />
x 2 – 0,42x + 0,019 = 0. Giải pt này ta được x1 = 0,369; x2 = 0,0515 < 0,<strong>10</strong>5<br />
(loại bỏ nghiệm x2 này).<br />
Do đó ban đầu <strong>có</strong> x = 0,369 mol SO3; phân li 0,21 mol nên tỉ lệ SO 3 phân li là 56,91%<br />
Tại cbhh tổng số mol khí là 0,369 + 0, <strong>10</strong>5 = 0,474 nên:<br />
SO 3 chiếm ( 0,159 / 0,474).<strong>10</strong>0% = 33,54%; SO 2 chiếm ( 0,21 / 0,474).<strong>10</strong>0% = 44,<strong>30</strong>%;<br />
O 2 chiếm <strong>10</strong>0% - 33,54% - 44,<strong>30</strong>% = 22,16%.<br />
Từ pt trạng thái: P2V = n2RT → P2 = n2 RT/ V = 0,474.0,082.298/3 → P 2 = 3,86 atm.<br />
Tªn cña c¸c ion phøc:<br />
(A) §iclorotetraammincoban(III);<br />
(B) Hexaxianocobantat(III);<br />
(C) Triclorotrixianocobantat(III).<br />
Co(CN)6 3- . Co : d 2 sp 3 ; C : sp ; N : kh«ng ë vµo tr¹ng th¸i lai ho¸ hoÆc ë tr¹ng th¸i<br />
lai ho¸ sp.<br />
- Ion phức (A) cã 2 ®ång ph©n:<br />
Cl<br />
Cl<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Co<br />
Cl<br />
- Ion phức (B) kh«ng cã ®ång ph©n:<br />
- Ion phức (C) cã 2 ®ång ph©n:<br />
NC<br />
Cl<br />
Cl<br />
Co<br />
CN<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
NC<br />
NC<br />
CN<br />
Cl<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
CN<br />
CN<br />
NC<br />
Cl<br />
Co<br />
NH 3<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
Cl<br />
NH 3<br />
Cl<br />
Cl<br />
1,25đ<br />
0,75đ<br />
0,25đ<br />
0,75đ<br />
4 CoCl2(NH3)4 + + Fe 2+ + 4 H + Co 2+ + Fe 3+ + 2 Cl - + 4 NH4 + 0,25đ<br />
----------HẾT----------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Dương Trọng Phong (0985.574.133)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH<br />
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ<br />
ĐỀ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI<br />
BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1: Tốc độ phản ứng<br />
1. Phản ứng phân hủy xiclobutan thành etilen: C 4 H 8 2C 2 H 4 <strong>có</strong> hằng số tốc độ<br />
k = 2,48.<strong>10</strong> -4 s -1 ở 438 C . Tính thời gian để tỉ số mol <strong>của</strong> C 2 H 4 và C 4 H 8 :<br />
a, Bằng 1.<br />
b, Bằng <strong>10</strong>0.<br />
2. Phản ứng phân hủy nhiệt metan xảy ra như sau:<br />
CH<br />
CH<br />
CH<br />
<br />
4<br />
4<br />
4<br />
CH<br />
k1<br />
<br />
<br />
CH<br />
H<br />
3<br />
<br />
H<br />
3<br />
CH<br />
3<br />
k2<br />
<br />
k3<br />
<br />
<br />
<br />
k<br />
4<br />
<br />
H<br />
<br />
C<br />
2<br />
<br />
CH<br />
H<br />
3<br />
4<br />
6<br />
CH H<br />
H<br />
2<br />
<br />
<br />
a. Áp dụng nguyên lí dừng với H và CH<br />
3<br />
, hãy chứng minh rằng:<br />
3<br />
d[<br />
C2H<br />
6<br />
]<br />
2<br />
k[<br />
CH<br />
4<br />
] với<br />
dt<br />
k <br />
k1k2k<br />
k<br />
4<br />
3<br />
b. Nếu nồng độ <strong>có</strong> thứ nguyên mol/cm 3 và thời gian tính <strong>bằng</strong> giây, hãy tìm thứ nguyên<br />
<strong>của</strong> k.<br />
Câu 2: Dung dịch chất điện li<br />
1.Tính pH bắt đầu kết tủa và kết tủa hoàn toàn Cr(OH) 3 từ dung dịch CrCl 3 0,0<strong>10</strong>M.<br />
2.Tính độ tan <strong>của</strong> Cr(OH) 3 ?<br />
(coi như khi kết tủa hoàn toàn nồng độ cation còn lại là <strong>10</strong> -6 M)<br />
pK s <strong>của</strong> Cr(OH) 3 = 29,8; Lg *β CrOH 2+ = - 3,8<br />
Cr(OH) 3 ↓ = H + + CrO<br />
- 2 + H 2 O K = <strong>10</strong> -14
Câu 3: Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1.Biểu diễn sơ đồ pin được ghép bởi 2 cặp CrO 4<br />
2-<br />
/CrO 2¯ và NO 3 /NO<br />
- ở điều kiện tiêu chuẩn<br />
- ở điều kiện CrO 4<br />
2-<br />
0,0<strong>10</strong>M, CrO 2¯ 0,025M, NO 3<br />
-<br />
0,15M , p NO = 1 atm<br />
Cho<br />
0<br />
0<br />
ENO <br />
3 ,H = 0,96 V; E 2 <br />
/NO<br />
CrO 4 /Cr(OH) 3 ,OH<br />
= - 0,13 V; 2,<strong>30</strong>3 RT<br />
F = 0,0592;<br />
2. 50ml dung dịch hỗn hợp A gồm : Ni(NO 3 ) 2 <strong>10</strong> -3 M, Co(NO 3 ) 2 <strong>10</strong> -1 M, HNO 3 <strong>10</strong> -2 M,<br />
CH 3 COONa 1,174.<strong>10</strong> -2 M. Điện phân dung dịch A với cường độ dòng I = 1,5A; bình<br />
điện phân <strong>có</strong> điện trở R = 0,45Ω, hai cực làm <strong>bằng</strong> Pt.<br />
a. Cho biết thứ tự <strong>các</strong> quá trình xảy ra trên catot. Tính điện áp tối <strong>thi</strong>ểu cần tác dụng vào<br />
bình điện phân để quá trình điện phân đầu tiên xảy ra.<br />
b. Có khả năng tách riêng hai kim loại Ni, Co ra khỏi nhau hay không?<br />
c. Tính thời gian điện phân và pH <strong>của</strong> dung dịch điện phân khi ion thứ nhất đã điện<br />
phân được <strong>10</strong>%.<br />
Cho : H 2 /Pt<br />
0,288V ; O 2 /Pt<br />
1,070V ; E 0<br />
0,28V<br />
2 ; E 0<br />
0,233V<br />
2 ;<br />
0<br />
E 1,23V ; pK<br />
O ,H /H O<br />
CH 3 COOH<br />
4,76<br />
2 2<br />
Co<br />
/Co<br />
Ni<br />
/Ni<br />
Câu 4: Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp<br />
Khi phân tích nguyên tố <strong>các</strong> tinh thể ngậm nước <strong>của</strong> một muối tan A <strong>của</strong> kim loại X,<br />
người ta thu được <strong>các</strong> số liệu sau:<br />
Nguyên tố cacbon oxi lưu huỳnh nitơ hiđro<br />
% khối lượng trong muối 0,00 57,38 14,38 0,00 3,62<br />
Theo dõi sự thay đổi khối lượng <strong>của</strong> A khi nung nóng dần lên nhiệt độ cao,<br />
người ta thấy rằng, trước khi bị phân hủy hoàn toàn, A đã mất 32% khối lượng.
Trong dung dịch nước, A phản ứng được với hỗn hợp gồm PbO 2 và HNO 3<br />
(nóng), với dung dịch BaCl 2 tạo thành kết tủa trắng không tan trong HCl.<br />
Hãy xác định kim loại X, muối A và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
Biết X không thuộc họ Lantan và không phóng xạ.<br />
Câu 5 (sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, cơ chế phản ứng. <strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp)<br />
1. (1 điểm) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau và cho biết cấu trúc <strong>các</strong> hợp chất A, B,<br />
C, D, E, F, G, H, I, K, L và M, biết rằng E và F là <strong>đồng</strong> phân <strong>của</strong> nhau, M <strong>có</strong> hai<br />
mặt phẳng đối xứng<br />
CH 2 C CH 2<br />
CN<br />
t<br />
A<br />
1. KOH,t<br />
2. H 3 O + B<br />
OsO 4<br />
NaIO 4<br />
C<br />
1. SOCl 2<br />
2. NaN 3<br />
3. t 0<br />
4. t- BuOH<br />
D<br />
C 9 H 15 NO 3<br />
NaBH 4<br />
E<br />
CH 3 SO 2 Cl<br />
(C 2 H 5 ) 3 N<br />
G<br />
NaN3<br />
I<br />
1. H 2 ,Pd/C<br />
2. CF 3 COOH<br />
3.NaHCO 3<br />
L<br />
F<br />
CH 3 SO 2 Cl<br />
(C 2 H 5 ) 3 N<br />
H<br />
NaN3<br />
K<br />
1. H 2 ,Pd/C<br />
2. CF 3 COOH<br />
3.NaHCO 3<br />
M<br />
2.(0,5 điểm) Styryllacton được phân lập từ thực vật <strong>có</strong> công thức (hình bên).<br />
Viết công thức cấu dạng <strong>các</strong> cặp <strong>đồng</strong><br />
6 5<br />
O<br />
4<br />
7<br />
3<br />
phân đối quang và gọi tên styryllacton<br />
9 O<br />
8<br />
O<br />
1<br />
theo danh pháp IUPAC <strong>của</strong> nó<br />
HO 2<br />
;<br />
3. (0,5 điểm)Viết cơ chế <strong>của</strong> phản ứng sau:<br />
Br<br />
Br<br />
KCN<br />
trung hoa<br />
+ N 2<br />
COOH<br />
NO 2
Câu 6 (Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy,<br />
Tính Axit- Bazơ)<br />
1.(1điểm) Axit abxixic thuộc loại sesquitecpenoit <strong>có</strong> nhiều trong giới thực vật. Một<br />
trong những <strong>các</strong>h để tổng hợp axit abxixic là đi từ axeton như sau:<br />
3CH 3 COCH 3<br />
NaNH 2<br />
A<br />
-2 H 2 O<br />
B (C9 H 13 O)<br />
etylenglicol<br />
p-CH 3 C 6 H 4 SO 3 H<br />
C (C <strong>11</strong> H 18 O 2 )<br />
H +<br />
D (C <strong>11</strong> H 18 O 2 )<br />
KMnO 4<br />
OH - E (C <strong>11</strong> H 20 O 4 ) KMnO 4<br />
OH -<br />
F (C <strong>11</strong> H 18 O 4 ) CH 3 SO 2 Cl<br />
piridin<br />
G (C <strong>11</strong> H 15 O 3 )<br />
Tiếp theo sẽ nối mạch để tạo thành axit:<br />
Metyl-3-metylpent-2Z-en-4-inoat<br />
LDA<br />
H (Li + C 7 - H 7 O 2 ) + G<br />
I (C 18 H 22 O 5 Li)<br />
H 2 O K<br />
CrSO 4<br />
DMF<br />
NH 4<br />
+<br />
H 2 O<br />
M<br />
1. CH 3 ONa, H 2 O<br />
2.H + O<br />
OH<br />
COOH<br />
a. Viết công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất từ A đến M.<br />
b. Axit abxixic <strong>có</strong> tính quang hoạt không? Có cấu hình như thế nào?<br />
2.(0,5 điểm).So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau , giải thích:<br />
N<br />
S O NH<br />
(A) (B) (C) (D) (E).<br />
3. S¾p xÕp sù t¨ng dÇn tÝnh baz¬ (cã gii thÝch) cña c¸c chÊt trong tõng d·y sau:<br />
(a) CH 3 -CH(NH 2 )-COOH,(A) CH 2 =CH-CH 2 -NH 2 (B), CH 3- CH 2 -CH 2 -NH 2 (C)<br />
, CHC-CH 2 -NH 2 (D) .<br />
(b) -NH-CH 3 , -CH 2 -NH 2 , C 6 H 5 -CH 2 -NH 2 , p-O 2 N-C 6 H 4 -NH 2 .
Câu 7 (Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ)<br />
1. Bằng phản ứng <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>, phân biệt <strong>các</strong> chất trong từng cặp sau :<br />
a.. Axit aspartic và axit suxinic.<br />
b. Phenylalanin và tyrosin.<br />
c. Serin và threonin.<br />
2. Giải thích áp dụng phương pháp phân tách hỗn hợp aminoaxit <strong>bằng</strong> sắc kí trao<br />
đổi ion.<br />
3. M là một trisaccarit không <strong>có</strong> tính khử, được chuyển <strong>hóa</strong> theo sơ đồ sau:<br />
mannozidaza<br />
Disaccarit A<br />
+<br />
D- Mannopiranozo<br />
2. H 3 O + 1,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-fructofuranozo<br />
1.CH 3 Br du/bazo<br />
2,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-galactopiranozo<br />
M<br />
fructozidaza<br />
Disaccarit B<br />
+<br />
D- Fructofuranozo<br />
1.CH 3 Br du/bazo<br />
2. H 3 O + 2,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-mannopiranozo<br />
2,3,6- Tri- O- metyl- D-galactopiranozo<br />
1. Xác định cấu trúc và gọi tên M.<br />
2. Trong dung dịch nước , α – D- mannopiranozo <strong>có</strong> thể chuyển <strong>hóa</strong> một phần<br />
thành β- D- mannofuranozo. Viết cơ chế chuyển <strong>hóa</strong> đó.<br />
3. Từ β- D- mannofuranozo và β- D- fructofuranozo <strong>có</strong> thể tạo ra <strong>các</strong> metyl<br />
glicozit tương ứng. Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng và dự đo<strong>án</strong> phản ứng<br />
nào xảy ra nhanh hơn.<br />
Câu 8 (Hữu cơ tổng hợp)<br />
1. Đối với phản ứng clo <strong>hóa</strong> toluen trong axit axetic ở 25 0 C, vận tốc tương đối (k<br />
toluen/k benzen là 344.Tỉ lệ <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân clotoluen là: % sản phẩm vị trí octo là<br />
59,8%;% sản phẩm vị trí meta là 0,5%; % sản phẩm vị trí para là 39,7%;
a. Hãy tính yếu tố vận tốc phần f x ở <strong>các</strong> vị trí octo, meta, para ( x ứng với <strong>các</strong><br />
vị trí<br />
octo, meta, para.<br />
b. Để nói lên mối liên hệ giữa vận tốc thế ở vị trí para với vận tốc thế ở vị trí<br />
meta người ta dùng hằng số gọi là yếu tố chọn lựa ( kí hiệu là S f ).Tính S f <strong>của</strong><br />
phản ứng trên.<br />
2. Một trong những phương pháp tổng hợp Piriđoxin (<strong>có</strong> trong thành phần <strong>của</strong><br />
vitamin B6 ) là đi từ CH 3 COCH 2 COCH 2 OC 2 H 5 và H 2 N-COCH 2 CN.Hãy hoàn<br />
thành sơ đồ tổng hợp Piriđoxin:<br />
CH 2 OC 2 H 5<br />
Me<br />
O<br />
NH 2<br />
+<br />
O<br />
PCl 5 / POCl 3<br />
C<br />
H 2 / Pd / Pt<br />
150 0 C<br />
CH 3 COOH<br />
O<br />
CN<br />
piperidin C 2 H 5 OH/t 0<br />
D<br />
1.NaNO 2<br />
HCl / 90 0 C<br />
A<br />
HNO 3 d<br />
(CH 3 CO) 2 O<br />
0 0 C<br />
Me N<br />
2. 48 % HBr / t 0<br />
HO<br />
B<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 OH<br />
( Piridoxin)<br />
3. Cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất K (tách từ quả hồi) đã được xác định theo sơ đồ phản ứng<br />
sau:<br />
O 3 Me 2 S CH 3 OH HIO 4 H 3 O<br />
K + (C 7 H <strong>10</strong> O 5 )<br />
L (C 7 H <strong>10</strong> O 7 )<br />
H + M N OHCCHO + OHCCH(OH)CH 2 COCOOH<br />
a. Hãy vẽ công thức cấu tạo <strong>của</strong> L, M, N và K, biết rằng K không chứa nhóm chức<br />
ancol bậc ba.<br />
b. Hãy viết sơ đồ phản ứng tổng hợp ra K từ những hợp chất chứa không quá 4C.<br />
Câu 9: Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Cho phản ứng PCl 5 (k) PCl 3 (k) + Cl 2 (k)<br />
Cho <strong>các</strong> giá trị nhiệt động <strong>học</strong> ở 25 0 C, áp suất 1 atm<br />
PCl 5 (k) PCl 3 (k) Cl 2 (k)
0<br />
H T<br />
KJ.mol -1 -374,5 - 287,0 0<br />
0<br />
S<br />
T<br />
JK -1 .mol -1 364,2 3<strong>11</strong>,8 223,1<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K P ở 180 0 C.Giả <strong>thi</strong>ết nhiệt độ chênh lệch so với<br />
25 0 C không ảng hưởng gì đến H và S <strong>của</strong> phản ứng.<br />
2. Đưa vào bình chân không dung tích 5 lít 15 gam PCl 5 . Đậy kín bình và<br />
nung nóng đến 180 0 C. Tính độ phân huỷ <strong>của</strong> PCl 5 và áp suất tổng <strong>của</strong> bình.Nếu bình<br />
<strong>có</strong> thể tích <strong>10</strong> lít thì độ phân huỷ <strong>của</strong> PCl 5 và áp suất tổng <strong>của</strong> bình là bao nhiêu<br />
3. Cân <strong>bằng</strong> chuyển dịch về phía phản ứng nào nêu ta thêm khí Ne vào bình ở cùng<br />
nhiệt độ và dung tích bình không đổi.Cho M<br />
PCl<br />
= 208,5<br />
5<br />
1. a.<br />
Cho s¬ ®å c¸c phn øng:<br />
FeCl 2 (dd)<br />
KCN ®Æc, d<br />
A (dd)<br />
Câu <strong>10</strong>: Phức chất<br />
FeSO 4<br />
Fe 2 (SO 4 ) 3 ®Æc<br />
AgNO 3<br />
KMnO 4 , H +<br />
B kÕt tña tr¾ng<br />
C kÕt tña xanh ®Ëm<br />
D kÕt tña tr¾ng<br />
E (dd)<br />
Viết phương trình ion <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra theo sơ đồ trên.<br />
FeCl 2<br />
Pb(OH) 2 , KOH<br />
b.Hãy cho biết từ tính <strong>của</strong> hợp chất A, dùng thuyết lai <strong>hóa</strong> để giải thích.<br />
G kÕt tña xanh<br />
A + F kÕt tña n©u<br />
2.Cho <strong>các</strong> ion phức : [NiSe 4 ] 2- ; [ZnSe 4 ] 2- . Trên cơ sở thuyết lai <strong>hóa</strong>, hãy giải thích sự<br />
hình thành liên kết trong <strong>các</strong> ion phức trên và cho biết từ tính <strong>của</strong> chúng. Biết rằng,<br />
tương tác <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion trung tâm với phối tử là tương tác mạnh.
S<br />
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH<br />
T TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ THI<br />
ĐỀ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI<br />
BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
1. (1 điểm)<br />
Câu 1 :<br />
Phản ứng phân hủy xiclobutan thành etilen: C 4 H 8 2C 2 H 4 <strong>có</strong> hằng số tốc độ<br />
k = 2,48.<strong>10</strong> -4 s -1 ở 438 C . Tính thời gian để tỉ số mol <strong>của</strong> C 2 H 4 và C 4 H 8 :<br />
a, Bằng 1.<br />
b, Bằng <strong>10</strong>0.<br />
2. (1 điểm)Phản ứng phân hủy nhiệt metan xảy ra như sau:<br />
CH<br />
CH<br />
CH<br />
<br />
4<br />
4<br />
4<br />
CH<br />
k1<br />
<br />
<br />
CH<br />
H<br />
3<br />
<br />
H<br />
3<br />
CH<br />
3<br />
k2<br />
<br />
k3<br />
<br />
<br />
<br />
k<br />
4<br />
<br />
H<br />
<br />
C<br />
2<br />
<br />
CH<br />
H<br />
3<br />
4<br />
6<br />
CH H<br />
H<br />
a.(0,75đ) Áp dụng nguyên lí dừng với<br />
2<br />
<br />
<br />
H và CH<br />
3<br />
, hãy chứng minh rằng:<br />
3<br />
d[<br />
C2H<br />
6<br />
]<br />
2<br />
k[<br />
CH<br />
4<br />
] với<br />
dt<br />
k <br />
k1k2k<br />
k<br />
4<br />
3<br />
b.(0,25đ) Nếu nồng độ <strong>có</strong> thứ nguyên mol/cm 3 và thời gian tính <strong>bằng</strong> giây, hãy tìm thứ<br />
nguyên <strong>của</strong> k.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
1. Vì hằng số k <strong>có</strong> thứ nguyên là [s -1 ] nên phản ứng tuân theo quy luật động <strong>học</strong> bậc<br />
nhất đối với butan(nồng độ, áp suất, số mol,...)
Gọi số mol xiclobutan ban đầu là a (mol), số mol xiclobutan phản ứng tại thời điểm t<br />
là x (mol). Từ đó ta <strong>có</strong> mối liên hệ giữa hằng số k và thời gian phản ứng t:<br />
a<br />
ln kt (1)<br />
a x<br />
Và phương trình phản ứng:<br />
bđ<br />
C 4 H 8<br />
a<br />
2C 2 H 4<br />
p/ư x 2x<br />
sau (a – x) 2x (0,5đ)<br />
nC2H4<br />
a, khi 1 tức 2x = a – x => a = 3x. thay vào (1) ta được: (0,25đ)<br />
n<br />
C H<br />
4<br />
t= 1634,94(s)<br />
8<br />
nC2H4<br />
b, khi <strong>10</strong>0tức 2x = <strong>10</strong>0(a – x) => a = x. 1,02. thay vào (1) ta được: (0,25đ)<br />
n<br />
C H<br />
4<br />
8<br />
t= 15854,14(s)<br />
2. a,Ta <strong>có</strong>:<br />
d[<br />
C H ]<br />
k<br />
dt<br />
d[<br />
CH<br />
2 6<br />
<br />
2[<br />
CH<br />
4<br />
][ CH<br />
3<br />
dt<br />
]<br />
v v<br />
3<br />
1<br />
2<br />
v<br />
3<br />
v<br />
4<br />
]<br />
(*)<br />
0<br />
(**)<br />
d[<br />
H<br />
dt<br />
<br />
]<br />
v<br />
1<br />
v2<br />
v3<br />
v4<br />
<br />
0<br />
(***)<br />
Từ (**) và (***) =><br />
<br />
<br />
v<br />
v<br />
2<br />
1<br />
v<br />
v<br />
3<br />
4<br />
<br />
[ CH<br />
=> [ CH<br />
<br />
3<br />
4<br />
] k<br />
] k<br />
1<br />
2<br />
[ H<br />
<br />
[ CH<br />
] k<br />
<br />
3<br />
3<br />
][ H<br />
<br />
] k<br />
4<br />
=><br />
k k<br />
[ CH CH<br />
4 2 2<br />
4<br />
] k1<br />
[<br />
3]<br />
k3<br />
k k<br />
1 3<br />
=> ] [ ]<br />
[<br />
3<br />
CH<br />
4<br />
k2k4<br />
CH . Thay vào (*) ta được:
d[<br />
C2H<br />
dt<br />
6<br />
]<br />
k<br />
2<br />
[ CH<br />
4<br />
]<br />
k1k<br />
k k<br />
2<br />
3<br />
4<br />
[ CH<br />
4<br />
] <br />
k1k2k<br />
k<br />
4<br />
3<br />
[ CH<br />
4<br />
]<br />
3<br />
2<br />
d[<br />
C H<br />
]<br />
2 6<br />
Hay<br />
2<br />
k[<br />
CH ] với<br />
dt<br />
4<br />
3<br />
k <br />
k1k2k<br />
k<br />
4<br />
3<br />
(đpcm) (0,75đ)<br />
d[<br />
C H<br />
]<br />
3<br />
2 6<br />
b, Vì<br />
2<br />
k[<br />
CH ] nên ta <strong>có</strong> phương trình thứ nguyên như sau:<br />
dt<br />
4<br />
[mol.cm -3 .s -1 ] = [k] . [mol.cm -3 ] 3/2<br />
=> [k] = mol -1/2 .cm 3/2 .s -1<br />
Vậy thứ nguyên <strong>của</strong> k là [mol -1/2 .cm 3/2 .s -1 ] (0,25đ)<br />
Câu 2:<br />
1.Tính pH bắt đầu kết tủa và kết tủa hoàn toàn Cr(OH) 3 từ dung dịch CrCl 3 0,0<strong>10</strong>M.<br />
(1đ)<br />
2.Tính độ tan <strong>của</strong> Cr(OH) 3 ? (2đ)<br />
(coi như khi kết tủa hoàn toàn nồng độ cation còn lại là <strong>10</strong> -6 M)<br />
pK s <strong>của</strong> Cr(OH) 3 = 29,8; Cr(OH) 3 ↓ = H + + CrO<br />
- 2 + H 2 O K = <strong>10</strong> -14<br />
Lg *β CrOH 2+ = - 3,8<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
1. - Khi bắt đầu kết tủa thì: C ' .(C ' ) 3<br />
3+ - ≥ K s (C ’ là nồng độ ion trước khi tạo kết tủa)<br />
Cr<br />
OH<br />
Trong đó:<br />
C = [OH-]; '<br />
C - 3 + = C 3 + - 2<br />
'<br />
OH<br />
Cr<br />
Cr<br />
C +<br />
CrOH<br />
Xét cân <strong>bằng</strong>:<br />
3<br />
Cr + + H 2 O ƒ<br />
0,01<br />
2<br />
CrOH + + H + * b= <strong>10</strong> -3,8<br />
0,01-x x x<br />
Giải ra được: x = 1,182.<strong>10</strong> -3 '<br />
→ C 3 + = 8,818.<strong>10</strong> -3 M<br />
Cr<br />
→<br />
'<br />
COH<br />
- = [OH - ] =<br />
3<br />
K<br />
s<br />
= 5,643.<strong>10</strong> -<strong>10</strong> M → pH = 4,75. (0,5đ)<br />
'<br />
C 3<br />
Cr +<br />
- Khi kết tủa hoàn toàn thì nồng độ còn lại <strong>của</strong> Cr 3+ là <strong>10</strong> -6 M tức là:
[Cr 3+ ] + [CrOH 2+ ] = <strong>10</strong> -6 M<br />
→ [Cr 3+ ] =<br />
- 6<br />
<strong>10</strong> K K .h<br />
= =<br />
-<br />
1 +b.h [OH] (K )<br />
3<br />
s<br />
s<br />
1 3 3<br />
w<br />
→ K s .h 3 + *β.h 2 .K s – (K w ) 3 .<strong>10</strong> -6 = 0<br />
2. Tổ hợp <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
→ h = 6,038.<strong>10</strong> -8 M → pH = 7,2 (0,5đ)<br />
Cr(OH)<br />
3<br />
¯ ƒ Cr 3+ + 3 OH - K s = <strong>10</strong> -29,8<br />
Cr 3+ + H 2 O ƒ CrOH 2+ + H + *β = <strong>10</strong> -3,8<br />
H + + OH - ƒ H 2 O K w<br />
-1<br />
= <strong>10</strong> 14<br />
Ta được cân <strong>bằng</strong>: Cr(OH)<br />
3<br />
¯ ƒ CrOH 2+ + 2 OH - (1) <strong>có</strong> K 1 = <strong>10</strong> -19,6<br />
So s<strong>án</strong>h <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>, nhận thấy tính độ tan theo <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ, ta <strong>có</strong>:<br />
Cr(OH)<br />
3<br />
¯ ƒ CrOH 2+ + 2 OH - K 1 = <strong>10</strong> -19,6<br />
H 2 O ƒ H + + OH - K w = <strong>10</strong> -14<br />
Cr(OH) 3 ↓ ƒ H + + CrO 2<br />
-<br />
+ H 2 O K 3 = <strong>10</strong> -14<br />
[OH - ] = 2.[CrOH 2+ ] + [H + ] - éCrO - ù<br />
êë 2 úû = 2K1<br />
[OH ]<br />
- K3<br />
→[OH ]. ( 1 +<br />
K ) = 2K1<br />
[OH ]<br />
w<br />
w<br />
+<br />
- 2<br />
K<br />
[OH ]<br />
w<br />
3<br />
+ -<br />
- 2<br />
-<br />
-<br />
K .[OH ]<br />
K<br />
K<br />
-<br />
→<br />
-<br />
[OH ] = 2,986.<strong>10</strong> -7 M (0,75đ)<br />
[OH ]<br />
Ta <strong>có</strong>: Độ tan S = éCrO - ù<br />
êë<br />
2 úû + [CrOH2+ ] + [Cr 3+ ] (trong đó [Cr 3+ ] rất nhỏ, bỏ qua)<br />
w<br />
→ S =<br />
-<br />
K<br />
s.[OH ]<br />
K<br />
w<br />
K<br />
[OH ]<br />
1<br />
+ = 5,8.<strong>10</strong> -7 M (0,25đ)<br />
- 2<br />
Câu 3:<br />
1.Biểu diễn sơ đồ pin được ghép bởi 2 cặp CrO<br />
2- 4 /CrO 2¯ và NO 3 /NO<br />
- ở điều kiện tiêu chuẩn<br />
- ở điều kiện CrO<br />
2- 4 0,0<strong>10</strong>M, CrO 2¯ 0,025M, NO<br />
- 3 0,15M , p NO = 1 atm
0<br />
0<br />
Cho ENO <br />
3 ,H = 0,96 V; 2<br />
/NO<br />
4 3<br />
E <br />
CrO /Cr(OH) ,OH<br />
= - 0,13 V; 2,<strong>30</strong>3 RT<br />
F = 0,0592;<br />
2. 50ml dung dịch hỗn hợp A gồm : Ni(NO 3 ) 2 <strong>10</strong> -3 M, Co(NO 3 ) 2 <strong>10</strong> -1 M, HNO 3 <strong>10</strong> -2 M,<br />
CH 3 COONa 1,174.<strong>10</strong> -2 M. Điện phân dung dịch A với cường độ dòng I = 1,5A; bình<br />
điện phân <strong>có</strong> điện trở R = 0,45Ω, hai cực làm <strong>bằng</strong> Pt.<br />
a. Cho biết thứ tự <strong>các</strong> quá trình xảy ra trên catot. Tính điện áp tối <strong>thi</strong>ểu cần tác dụng vào<br />
bình điện phân để quá trình điện phân đầu tiên xảy ra.<br />
b. Có khả năng tách riêng hai kim loại Ni, Co ra khỏi nhau hay không?<br />
c. Tính thời gian điện phân và pH <strong>của</strong> dung dịch điện phân khi ion thứ nhất đã điện<br />
phân được <strong>10</strong>%.<br />
Cho : H 2 /Pt<br />
0,288V ; O 2 /Pt<br />
1,070V ; E 0<br />
0,28V<br />
2 ; E 0<br />
0,233V<br />
2 ;<br />
0<br />
E 1,23V ; pK<br />
O ,H /H O<br />
CH 3 COOH<br />
4,76<br />
2 2<br />
Co<br />
/Co<br />
Ni<br />
/Ni<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
1. – Sơ đồ pin ở điều kiện chuẩn: (0,25đ)<br />
Tổ hợp <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
Cr(OH) 3 ƒ H + + CrO 2<br />
-<br />
+ H 2 O K 3 = <strong>10</strong> -14<br />
2<br />
CrO - 4<br />
+ 4 H 2 O + 3e ƒ Cr(OH) 3 + 5 OH - K 4 =<br />
H + + OH - ƒ H 2 O K w = <strong>10</strong> -14<br />
<strong>10</strong><br />
3E<br />
0<br />
CrO<br />
2-<br />
/Cr (OH)<br />
4 3<br />
0,0592<br />
Ta tính được:<br />
2<br />
CrO -<br />
4<br />
+ 2H 2 O + 3e ƒ CrO 2<br />
-<br />
+ 4OH - <strong>có</strong> E 0 = -0,13V<br />
0 0<br />
Nhận thấy: E 2- - = - 0,13V < E - = 0,96V<br />
CrO 4 /CrO 2 NO 3<br />
nên ta <strong>có</strong> sơ đồ pin:<br />
/NO<br />
2<br />
(-) Pt│ CrO - 4 1M, CrO<br />
- 2 1M , OH - 1M ║ NO - 3 1M, H + 1M │Pt (NO,1atm) (+)<br />
- Ở điều kiện khác: (0,75đ)
Áp dụng pt Nernst ta <strong>có</strong>:<br />
0,0592 [CrO ]<br />
E E lg<br />
3 [CrO ].[OH ]<br />
2-<br />
0 4<br />
2- - = 2- - +<br />
CrO 4 /CrO2 CrO 4 /CrO<br />
- -<br />
2<br />
2<br />
4<br />
= -0,13 +<br />
0,0592 [CrO ].[H ]<br />
lg<br />
(A)<br />
-<br />
3 [CrO ].K<br />
2- + 4<br />
4<br />
4<br />
2 w<br />
4<br />
0,0592 [NO ].[H ]<br />
E = E + lg<br />
(B)<br />
- -<br />
3 3<br />
NO /NO<br />
- +<br />
0 3<br />
NO /NO<br />
3 pNO<br />
Lấy (B) – (A) ta được<br />
E - NO - 3 /NO CrO<br />
2 /CrO 4 2<br />
E - - = -0,0197V<br />
Vậy ta <strong>có</strong> sơ đồ pin sau:<br />
(-) Pt (NO, p = 1atm)│ NO - 3<br />
0,15M; H + ║<br />
2. a. Tính pH <strong>của</strong> hệ :<br />
Xét phản ứng : CH 3 COO - + H + „ CH 3 COOH<br />
1,174.<strong>10</strong> -2 <strong>10</strong> -2 -<br />
1,74.<strong>10</strong> -3 <strong>10</strong> -2<br />
2<br />
CrO - 4<br />
0,01M; CrO - 2<br />
0,025M; OH - │Pt (+)<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> : CH 3 COOH ƒ CH 3 COO - + H + K a = <strong>10</strong> -4,76<br />
<br />
3<br />
(1,74.<strong>10</strong> )<br />
2<br />
(<strong>10</strong> x)<br />
<strong>10</strong> -2 1,74.<strong>10</strong> -3<br />
xx<br />
<strong>10</strong><br />
( <strong>10</strong> -2 – x) (1,74.<strong>10</strong> -3 + x) x<br />
4,76<br />
x = 9,39. <strong>10</strong> -5 . Vậy pH <strong>của</strong> hệ = 4,0275<br />
- Xét <strong>các</strong> quá trình xảy ra tại catot (bỏ qua quá trình tạo phức hidroxo <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion kim<br />
loại) Co 2+ + 2e ƒ Co<br />
0 0,0592 2<br />
Có : E 2<br />
E 2<br />
log[Co ] = -0,28 + 0,0592 log 0,1 = -0,<strong>30</strong>96 V<br />
Co /Co Co /Co<br />
2<br />
2<br />
Ni 2+ + 2e ƒ Ni<br />
0 0,0592 2<br />
Có : E 2<br />
E 2<br />
log[Ni ] = -0,233 + 0,0592 log <strong>10</strong> -3 = -0,3218 V<br />
Ni /Ni Ni /Ni<br />
2<br />
2
2H + + 2e ƒ H 2<br />
0 0,0592 2<br />
E E log[H ] = -0,0592pH = -0,0592.4,0275= -0,2384V<br />
2H /H2 2H /H2<br />
2<br />
( coi như áp suất H 2 là 1 atm)<br />
Khi kể đến quá thế trên catot:<br />
ý quá thế trên catot <strong>có</strong> dấu âm)<br />
E = E -<br />
'<br />
2H /H<br />
2<br />
2H /H 2<br />
<br />
H 2 /Pt<br />
= -0,2384 –0,288 = -0,5264 V (lưu<br />
Nhận thấy : E = - 0,<strong>30</strong>96 V > E = - 0,3218 V ><br />
2 2 <br />
Co<br />
/Co<br />
Ni<br />
/Ni<br />
E = -0,5264 V<br />
'<br />
2H /H<br />
2<br />
Vậy thứ tự điện phận trên catot là : Co 2+ , Ni 2+ , H + . (0,25đ)<br />
- Xét quá trình xảy ra trên anot : NO 3- , CH 3 COO - , H 2 O<br />
2H 2 O ƒ 4H + + O 2 + 4e<br />
Có:<br />
0 0,0592 4<br />
E E log[H ] = 1,23 – 0,0592pH<br />
O 2 ,H /H2O<br />
O 2 ,H /H2O<br />
4<br />
= 1,23 – 0,0592.4,0275 = 0,9916(coi như áp suất <strong>của</strong> O 2 là 1 atm)<br />
Khi kể đến quá thế : E a =<br />
E =<br />
'<br />
O ,H /H O<br />
2 2<br />
E + <br />
2<br />
O 2,H /H2O<br />
O /Pt<br />
=0,9916 + 1,070 =2,0616 V<br />
Vậy khi quá trình điện phân đầu tiên xảy ra :<br />
2Co(NO 3 ) 2 + 2H 2 O<br />
dpdd<br />
2Co + 4 HNO 3 + O 2<br />
điện áp tối <strong>thi</strong>ểu cần tác dụng : V p/c = U = E a – E c + I.R<br />
= 2,0616- (-0,<strong>30</strong>96)+1,5.0,45 =3,0462V(0,25đ)<br />
b. Khi Co 2+ bị điện phân hết, coi [Co 2+ ]= <strong>10</strong> -6 M thì :<br />
E c =<br />
Co<br />
2 /<br />
E = E<br />
2<br />
Co<br />
0,0592 log[ Co ]<br />
2<br />
= - 0,28+ 0,0592 log<strong>10</strong> -6 = - 0,4656 V<br />
0 2<br />
<br />
Co / Co<br />
0 0,0592 2<br />
Lúc này : E 2<br />
E 2<br />
log[Ni ] = - 0,4656 V<br />
Ni /Ni Ni /Ni<br />
2<br />
[Ni 2+ ] = 2,58.<strong>10</strong> -8 M ><strong>10</strong> -6 M<br />
2
Vậy không thể tách riêng hai kim loại ra khỏi nhau được.(0,25đ)<br />
c. - Khi Co 2+ điện phân được <strong>10</strong>% thì số mol Co 2+ đã bị điện phân là : 0,01. 0,05=<br />
5.<strong>10</strong> -4 (mol) số mol electron trao đổi là : 5.<strong>10</strong> -4 .2 = 1.<strong>10</strong> -3 ( mol)<br />
Áp dụng định luật Faraday <strong>có</strong> : ne<br />
It<br />
t = 64,35 s.<br />
F<br />
Kiểm tra xem khi đó Ni 2+ đã bị điện phân chưa?<br />
Có : E he = E = -0,28 + 0,0592 2<br />
2<br />
log[ Co ] = -0,288 + 0,0592 log(0,09) = -0,3<strong>10</strong>9<br />
<br />
> 2<br />
Ni<br />
/Ni<br />
Co<br />
/Co<br />
E = - 0,3218 V. Ni 2+ chưa bị điện phân.<br />
2<br />
Tại anot : 2H 2 O ƒ 4H + + O 2 + 4e<br />
1.<strong>10</strong> -3 1.<strong>10</strong> -3 mol<br />
nồng độ H + điện phân thêm được : 1.<strong>10</strong> -3 : 0,05 = 0,02 M<br />
Xét phản ứng : CH 3 COO - + H + „ CH 3 COOH<br />
1,74.<strong>10</strong> -3 0,02 0,01<br />
1,826.<strong>10</strong> -2 1,174.<strong>10</strong> -2<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> : CH 3 COOH ƒ CH 3 COO - + H + K a = <strong>10</strong> -4,76<br />
1,174.<strong>10</strong> -2 1,826.<strong>10</strong> -2<br />
(1,174.<strong>10</strong> -2 –x) x ( 1,826.<strong>10</strong> -2 + x)<br />
⇒<br />
2<br />
(1,826.<strong>10</strong> )<br />
2<br />
(1,174.<strong>10</strong> x)<br />
xx<br />
<strong>10</strong><br />
4,76<br />
. Giải ra ta được x = 1,12.<strong>10</strong> -5 . Vậy pH = 1,74.(0,5đ)<br />
Câu 4:<br />
Khi phân tích nguyên tố <strong>các</strong> tinh thể ngậm nước <strong>của</strong> một muối tan A <strong>của</strong> kim loại X,<br />
người ta thu được <strong>các</strong> số liệu sau:<br />
N nguyên tố cacbon oxi lưu huỳnh nitơ hiđro<br />
% khối lượng trong muối 0,00 57,38 14,38 0,00 3,62<br />
2
Theo dõi sự thay đổi khối lượng <strong>của</strong> A khi nung nóng dần lên nhiệt độ cao,<br />
người ta thấy rằng, trước khi bị phân hủy hoàn toàn, A đã mất 32% khối lượng.<br />
Trong dung dịch nước, A phản ứng được với hỗn hợp gồm PbO 2 và HNO 3<br />
(nóng), với dung dịch BaCl 2 tạo thành kết tủa trắng không tan trong HCl.<br />
Hãy xác định kim loại X, muối A và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
Biết X không thuộc họ Lantan và không phóng xạ.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Biện luận được X là Mn; A là MnSO 4 .4H 2 O (1,5đ)<br />
Viết phương trình phản ứng (0,5đ)<br />
2MnSO 4 . + 5PbO 2 + 6HNO 3 2HMnO 4 + 3Pb(NO 3 ) 2 + 2PbSO 4 + 2H 2 O<br />
MnSO 4 +BaCl 2 BaSO 4 + MnCl 2<br />
Câu 5: (sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, cơ chế phản ứng. <strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp)<br />
1. (1 điểm) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau và cho biết cấu trúc <strong>các</strong> hợp chất<br />
A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L và M, biết rằng E và F là <strong>đồng</strong> phân <strong>của</strong> nhau,<br />
M <strong>có</strong> hai mặt phẳng đối xứng<br />
CH 2 C CH 2<br />
CN<br />
t<br />
A<br />
1. KOH,t<br />
2. H 3 O + B<br />
OsO 4<br />
NaIO 4<br />
C<br />
1. SOCl 2<br />
2. NaN 3<br />
3. t 0<br />
4. t- BuOH<br />
D<br />
C 9 H 15 NO 3<br />
NaBH 4<br />
E<br />
CH 3 SO 2 Cl<br />
(C 2 H 5 ) 3 N<br />
G<br />
NaN3<br />
I<br />
1. H 2 ,Pd/C<br />
2. CF 3 COOH<br />
3.NaHCO 3<br />
L<br />
F<br />
CH 3 SO 2 Cl<br />
(C 2 H 5 ) 3 N<br />
H<br />
NaN3<br />
K<br />
1. H 2 ,Pd/C<br />
2. CF 3 COOH<br />
3.NaHCO 3<br />
M
2.(0,5 điểm) Styryllacton được phân lập từ thực vật <strong>có</strong> công thức (hình bên).<br />
Viết công thức cấu dạng <strong>các</strong> cặp <strong>đồng</strong><br />
6 5<br />
O<br />
4<br />
7<br />
3<br />
phân đối quang và gọi tên styryllacton<br />
9 O<br />
8<br />
O<br />
1<br />
theo danh pháp IUPAC.<br />
HO 2<br />
; <strong>của</strong> nó.<br />
3. (0,5 điểm)Viết cơ chế <strong>của</strong> phản ứng sau:<br />
Br<br />
Br<br />
KCN<br />
trung hoa<br />
+ N 2<br />
COOH<br />
NO 2<br />
Hướng dẫn chấm :<br />
1.
CH 2 C CH 2<br />
CN<br />
t<br />
CH 2<br />
CN<br />
A<br />
1. KOH,t<br />
O<br />
O<br />
1. SOCl 2<br />
2. NaN t 0 t- BuOH<br />
3<br />
N 2<br />
chuyen vi<br />
C<br />
NCO<br />
O N 3<br />
OH<br />
CH 2<br />
2. H 3 O + COOH B<br />
O<br />
OSO 2 CH 3<br />
NH<br />
O<br />
OsO 4<br />
NaIO 4<br />
OC(CH 3 ) 3<br />
C<br />
O<br />
COOH<br />
CH 3 SO 2 Cl<br />
NaBH 4<br />
NH<br />
O<br />
OC(CH 3 ) 3<br />
E<br />
(C 2 H 5 ) 3 N<br />
NH<br />
O<br />
OC(CH 3 ) 3<br />
G<br />
OH<br />
OSO 2 CH 3<br />
CH 3 SO 2 Cl<br />
NH<br />
OC(CH 3 ) 3<br />
(C 2 H 5 ) 3 N<br />
NH<br />
OC(CH 3 ) 3<br />
O<br />
F<br />
O<br />
H<br />
N 3<br />
NH 2<br />
NaN3<br />
NaN3<br />
NH<br />
N 3<br />
NH<br />
O<br />
O<br />
OC(CH 3 ) 3<br />
NH 2<br />
I<br />
NH 2<br />
1. H 2 ,Pd/C<br />
2. CF 3 COOH<br />
OC(CH 3 ) 3 3.NaHCO NH 3 2<br />
K<br />
1. H 2 ,Pd/C<br />
2. CF 3 COOH<br />
3.NaHCO 3<br />
L<br />
M
2. Tên: 8-hiđroxi-7-phenyl-2,6-đioxabixiclo[3.3.1]nonan-3-on<br />
Công thức cấu dạng:<br />
O<br />
O<br />
7 6 5<br />
5 6<br />
H 5 C 6 O O<br />
HO<br />
2<br />
4<br />
3<br />
1<br />
8 9<br />
O O<br />
3<br />
4<br />
2<br />
1<br />
9<br />
OH<br />
8<br />
7<br />
C 6 H 5<br />
7<br />
O<br />
H 5 C 6<br />
HO<br />
3<br />
8<br />
6<br />
O<br />
1<br />
2<br />
O<br />
4<br />
5<br />
9 9<br />
4<br />
2<br />
O<br />
5 6<br />
1<br />
O<br />
3<br />
O<br />
7<br />
8 OH C 6 H 5<br />
3.<br />
Br<br />
Br<br />
CN<br />
Br<br />
O<br />
+ N<br />
CN<br />
O<br />
O<br />
+ N<br />
H<br />
O<br />
CN<br />
O<br />
N<br />
O<br />
C N H OH<br />
O<br />
Br<br />
N<br />
C NH H OH<br />
O<br />
Br<br />
C O<br />
N : NH 2<br />
O<br />
Br<br />
N<br />
O<br />
O<br />
C<br />
+ NH 2<br />
Br<br />
N<br />
C<br />
N<br />
O<br />
.<br />
Br<br />
N<br />
C<br />
N<br />
O<br />
OH<br />
Br<br />
N<br />
C<br />
N<br />
O<br />
OH<br />
OH H CN<br />
-<br />
N 2 +<br />
Br<br />
COOH<br />
Br<br />
COO - H 3 O + Br<br />
COOH
Câu 2: Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy,<br />
Tính Axit- Bazơ.(2 điêm)<br />
1.(1điểm) Axit abxixic thuộc loại sesquitecpenoit <strong>có</strong> nhiều trong giới thực vật. Một<br />
trong những <strong>các</strong>h để tổng hợp axit abxixic là đi từ axeton như sau:<br />
3CH 3 COCH 3<br />
NaNH 2<br />
A<br />
-2 H 2 O<br />
B (C9 H 13 O)<br />
etylenglicol<br />
p-CH 3 C 6 H 4 SO 3 H<br />
C (C <strong>11</strong> H 18 O 2 )<br />
H +<br />
D (C <strong>11</strong> H 18 O 2 )<br />
KMnO 4<br />
OH - E (C <strong>11</strong> H 20 O 4 ) KMnO 4<br />
OH -<br />
F (C <strong>11</strong> H 18 O 4 ) CH 3 SO 2 Cl<br />
piridin<br />
G (C <strong>11</strong> H 15 O 3 )<br />
Tiếp theo sẽ nối mạch để tạo thành axit:<br />
Metyl-3-metylpent-2Z-en-4-inoat<br />
LDA<br />
H (Li + C 7 - H 7 O 2 ) + G<br />
I (C 18 H 22 O 5 Li)<br />
H 2 O K<br />
CrSO 4<br />
DMF<br />
NH 4<br />
+<br />
H 2 O<br />
M<br />
1. CH 3 ONa, H 2 O<br />
2.H + O<br />
OH<br />
COOH<br />
c. Viết công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất từ A đến M.<br />
d. Axit abxixic <strong>có</strong> tính quang hoạt không? Có cấu hình như thế nào?<br />
2.(0,5 điểm).So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau , giải thích:<br />
N<br />
S O NH<br />
(B) (B) (C) (D) (E).<br />
3. S¾p xÕp sù t¨ng dÇn tÝnh baz¬ (cã gii thÝch) cña c¸c chÊt trong tõng d·y sau:<br />
(c) CH 3 -CH(NH 2 )-COOH,(A) CH 2 =CH-CH 2 -NH 2 (B), CH 3- CH 2 -CH 2 -NH 2 (C)<br />
, CHC-CH 2 -NH 2 (D) .<br />
(d) -NH-CH 3 , -CH 2 -NH 2 , C 6 H 5 -CH 2 -NH 2 , p-O 2 N-C 6 H 4 -NH 2 .
Hướng dẫn chấm:<br />
1.(1 điểm)<br />
O<br />
NaNH 2<br />
HO<br />
OH<br />
-2 H 2 O<br />
etylenglicol<br />
O<br />
(A)<br />
O<br />
B (C 9 H 13 O)<br />
p-CH 3 C 6 H 4 SO 3 H<br />
O<br />
O<br />
H +<br />
C (C <strong>11</strong> H 18 O 2 )<br />
O<br />
OH<br />
KMnO 4<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
OH - O<br />
D (C <strong>11</strong> H 18 O 2 )<br />
E (C <strong>11</strong> H 20 O 4 )<br />
CH 3 H<br />
CH 3<br />
C C<br />
LDA<br />
C C<br />
CH C<br />
COOCH 3<br />
Li + C -<br />
H<br />
C H COOCH 3<br />
+ G<br />
O<br />
O<br />
C C C<br />
OLi<br />
I<br />
H<br />
CH 3<br />
H<br />
C<br />
COOCH 3<br />
CH 3<br />
H 2 O<br />
O<br />
O<br />
C C C<br />
OH<br />
K<br />
CH 3<br />
H<br />
C<br />
COOCH 3<br />
CrSO 4<br />
DMF<br />
O<br />
O<br />
C C C<br />
OH H<br />
L<br />
H<br />
C<br />
COOCH 3<br />
NH 4<br />
+<br />
H 2 O<br />
O<br />
OH<br />
M<br />
COOCH 3<br />
2. (0,5 điểm) Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi:<br />
1. CH 3 ONa, H 2 O<br />
2.H + O<br />
OH<br />
COOH
D< A < C < B < E.<br />
Giải thích:<br />
E <strong>có</strong> nhiệt độ sôi cao nhất vì giữa <strong>các</strong> phân tử E <strong>có</strong> khả năng hình thành liên<br />
kết hidro liên phân tử.<br />
B: Có mo men lưỡng cực lớn do <strong>có</strong> nguyên tử N <strong>có</strong> độ âm điện lớn, hút e<br />
mạnh làm tăng mo men lưỡng cực.<br />
C <strong>có</strong> nhiệt độ sôi tăng ít so với ben zen vì <strong>có</strong> nguyên tử S liên kết trong vòng<br />
làm tăng mo men lưỡng cực tăng nhẹ .<br />
A phân tử không phân cực nhưng do khối lượng phân tử lớn hơn D.<br />
D. Có nguyên tử O vừa gây hiệu ứng liên hợp dương (+C), vừa gây hiệu ứng<br />
cảm ứng âm (-I), kết quả momen lưỡng cực nhỏ, <strong>đồng</strong> thời phân tử khối nhỏ<br />
hơn A.vì vậy nhiệt độ sôi <strong>của</strong> D thấp nhất.<br />
3. (0,5 điểm) TrËt tù t¨ng dÇn tÝnh baz¬ :<br />
a.CH 3 -CH-COOH < CHC-CH 2 -NH 2 < CH 2 =CH-CH 2 -NH 2 < CH 3- CH 2 -CH 2 -NH 2<br />
NH 2<br />
Giải thích: (A)Tồn tại ở dạng ion lưỡng cực nên <strong>có</strong> tính bazơ yếu nhất. (D) Chứa C<br />
lai <strong>hóa</strong> sp hút e mạnh nên tính bazơ giảm. (B) Chứa C lai <strong>hóa</strong> sp 2 hút e mạnh hơn C<br />
lai <strong>hóa</strong> sp 3 nhưng yếu hơn C lai <strong>hóa</strong> sp.(C) Chứa C lai <strong>hóa</strong> sp 3 hút e yếu nhất.<br />
b.O 2 N- -NH 2 < -CH 2 -NH 2 < -CH 2 -NH 2 < -NH-CH 3<br />
(A) (B) (C) (D)<br />
Nhóm p-O 2 N-C 6 H 4 - Nhóm -C6H4-CH2- Nhóm -CH2-C6H<strong>11</strong> Nhóm C6H<strong>11</strong><br />
Hút electron mạnh do Hút electron yếu đẩy e làm và -CH3đẩy e<br />
<strong>có</strong> nhóm -NO2 (-I -C) mật độ e trên Amin bậc 2<br />
làm giảm nhiều mật nhóm NH 2<br />
độ e trên nhóm NH 2
Câu 3:( Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ)<br />
1. Bằng phản ứng <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>, phân biệt <strong>các</strong> chất trong từng cặp sau :<br />
a.. Axit aspartic và axit suxinic.<br />
b. Phenylalanin và tyrosin.<br />
c. Serin và threonin.<br />
2. Giải thích áp dụng phương pháp phân tách hỗn hợp aminoaxit <strong>bằng</strong> sắc kí trao<br />
đổi ion.<br />
3. M là một trisaccarit không <strong>có</strong> tính khử, được chuyển <strong>hóa</strong> theo sơ đồ sau:<br />
mannozidaza<br />
Disaccarit A<br />
+<br />
D- Mannopiranozo<br />
2. H 3 O + 1,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-fructofuranozo<br />
1.CH 3 Br du/bazo<br />
2,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-galactopiranozo<br />
M<br />
fructozidaza<br />
Disaccarit B<br />
+<br />
D- Fructofuranozo<br />
1.CH 3 Br du/bazo<br />
2. H 3 O + 2,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-mannopiranozo<br />
2,3,6- Tri- O- metyl- D-galactopiranozo<br />
a.Xác định cấu trúc và gọi tên M.<br />
b.Trong dung dịch nước , α – D- mannopiranozo <strong>có</strong> thể chuyển <strong>hóa</strong> một phần<br />
thành β- D- mannofuranozo. Viết cơ chế chuyển <strong>hóa</strong> đó.<br />
c.Từ β- D- mannofuranozo và β- D- fructofuranozo <strong>có</strong> thể tạo ra <strong>các</strong> metyl<br />
glicozit tương ứng. Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng và dự đo<strong>án</strong> phản ứng nào xảy<br />
ra nhanh hơn.<br />
Hướng dẫn giải:<br />
1.( 0,5 điểm)<br />
a.Dùng ninhidrin cho màu tím nhận ra Axit aspartic.<br />
b.Tyrozin <strong>có</strong> phản ứng màu với FeCl 3 như phản ứng <strong>của</strong> phenol.<br />
c.Threonin chứa nhóm CH 2 OH <strong>có</strong> phản ứng iodofom (dùng I 2 /NaOH tạo CHI 3 ).
2. .( 0,5 điểm)<br />
Phương pháp sắc kí trao đổi ion dùng một cột chứa nhựa trao đổi ion <strong>có</strong> nhóm mang<br />
điện tích trên bề mặt, chẳng hạn dùng RSO 3 Na trao đổi Na + với aminoaxit mang điện<br />
tích dương trong axit để aminoaxit là cationic. Tốc độ chuyển động từ trên xuống phụ<br />
thuộc vào biên độ điện tích dương ở trên aminoaxit. Chẳng hạn aminoaxit bazơ là<br />
lysin, arginin và histidin <strong>có</strong> điện tích +2 ở pH= 3 và thế Na + . Aminoaxit bị hút mạnh<br />
hơn, chuyển động chậm hơn và dừng lại trên cột. Aminoaxit <strong>có</strong> điện tích +1 kém chặt<br />
hơn, chuyển động nhanh hơn và hấp phụ ở cuối cột. Axit glutamic và aspartic <strong>có</strong> +1<br />
chuyển động với tốc độ nhanh xuống cuối cột. Xử lí <strong>các</strong> dịch chiết ra, phân tích phân<br />
đoạn và phân tích trên máy phân tích aminoaxit.<br />
3. .(1 điểm)<br />
Xác định cấu trúc và gọi tên M.<br />
M<br />
Theo bài ra ta <strong>có</strong>:<br />
mannozidaza<br />
Disaccarit A<br />
+<br />
D- Mannopiranozo<br />
2. H 3 O + 1,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-fructofuranozo<br />
1.CH 3 Br du/bazo<br />
2,3,4,6- Tetra- O- metyl- D-galactopiranozo<br />
Chứng tỏ đissaccarit A chứa 2 đơn vị monosaccarit là α-D-galactopiranozo và β-Dfructofuranozo<br />
liên kết với nhau <strong>bằng</strong> liên kết glicorit giữa C 1 <strong>của</strong> α-Dgalactopiranozo<br />
với oxi ở C 2 <strong>của</strong> β-D-fructofuranozo (C 1 - O- C 2 ).<br />
Vậy M chứa 3 đơn vị monosaccarit là α-D-galactopiranozo và β-D-fructofuranozo<br />
và α- D- mannopiranozo.<br />
Lại <strong>có</strong> thủy phân M <strong>bằng</strong> β- fructozidaza thu được đissaccarit B và β-Dfructofuranozo,<br />
metyl <strong>hóa</strong> đissaccarit B trong môi <strong>trường</strong> kiềm rồi axit <strong>hóa</strong> thu<br />
được 2,3,4,6-tetra-O-metyl-2 đơn vị monosaccarit là α-D-galactopiranozo và 2,3,6-<br />
Tri-O-metyl α-D-galactopiranozo, chứng tỏ B 2 đơn vị monosaccarit là α-Dgalactopiranozo<br />
α-D-mannopiranozo <strong>bằng</strong> liên kết glicorit 1,4 ( C 1 <strong>của</strong><br />
mannopiranozo với O-C 4 <strong>của</strong> α-D-galactopiranozo).
Vậy công thức <strong>của</strong> M là:<br />
HO<br />
HO<br />
OH HO<br />
O<br />
O<br />
OH<br />
OH<br />
O<br />
HO<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
HO<br />
OH<br />
OH<br />
Tên gọi <strong>của</strong> M: α-D-mannopiranozyl- (1 4)- α-D-galactopiranozyl-((1<br />
2)-β-D-fructofuranozit.<br />
2.Trong dung dịch nước , α – D- mannopiranozo <strong>có</strong> thể chuyển <strong>hóa</strong> một phần<br />
thành β- D- mannofuranozo theo cơ chế sau:<br />
HO<br />
OH<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
HO<br />
CHO<br />
OH<br />
HO<br />
HO<br />
O<br />
OHHO<br />
OH<br />
HO<br />
O<br />
OH<br />
CH 2 OH<br />
3. Từ β- D- mannofuranozo và β- D- fructofuranozo <strong>có</strong> thể tạo ra <strong>các</strong> metyl glicozit<br />
tương ứng như sau:
HO<br />
HO<br />
O<br />
OH HO<br />
OH<br />
CH 3 OH<br />
H +<br />
HO<br />
HO<br />
O<br />
OHHO<br />
OCH 3<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
O<br />
CH 3 OH<br />
O OCH 3<br />
HO<br />
H +<br />
HO OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
Phản ứng (1) diễn ra chậm hơn, phản ứng (2) xảy ra nhanh hơn.<br />
Câu 4: (Hữu cơ tổng hợp) .( 2 điểm)<br />
1. Đối với phản ứng clo <strong>hóa</strong> toluen trong axit axetic ở 25 0 C, vận tốc tương đối (k<br />
toluen/k benzen là 344.Tỉ lệ <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân clotoluen là: % sản phẩm vị trí octo là<br />
59,8%;% sản phẩm vị trí meta là 0,5%; % sản phẩm vị trí para là 39,7%;<br />
a.Hãy tính yếu tố vận tốc phần f x ở <strong>các</strong> vị trí octo, meta, para ( x ứng với <strong>các</strong> vị<br />
trí octo, meta, para.<br />
b.Để nói lên mối liên hệ giữa vận tốc thế ở vị trí para với vận tốc thế ở vị trí<br />
meta người ta dùng hằng số gọi là yếu tố chọn lựa ( kí hiệu là S f ).Tính S f <strong>của</strong><br />
phản ứng trên.<br />
2. Một trong những phương pháp tổng hợp Piriđoxin (<strong>có</strong> trong thành phần <strong>của</strong><br />
vitamin B6 ) là đi từ CH 3 COCH 2 COCH 2 OC 2 H 5 và H 2 N-COCH 2 CN.Hãy hoàn<br />
thành sơ đồ tổng hợp Piriđoxin:<br />
+<br />
Me<br />
O<br />
NH 2<br />
O<br />
CH 2 OC 2 H 5<br />
O<br />
CN<br />
PCl 5 / POCl 3<br />
C<br />
H 2 / Pd / Pt<br />
150 0 C<br />
CH 3 COOH<br />
piperidin C 2 H 5 OH/t 0<br />
D<br />
1.NaNO 2 HCl / 90 0 C<br />
A<br />
HNO 3 d<br />
(CH 3 CO) 2 O<br />
0 0 C<br />
Me N<br />
2. 48 % HBr / t 0<br />
HO<br />
B<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 OH<br />
( Piridoxin)
3. Cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất K (tách từ quả hồi) đã được xác định theo sơ đồ phản ứng<br />
sau:<br />
O 3 Me 2 S CH 3 OH HIO 4 H 3 O<br />
K + (C 7 H <strong>10</strong> O 5 )<br />
L (C 7 H <strong>10</strong> O 7 )<br />
H + M N OHCCHO + OHCCH(OH)CH 2 COCOOH<br />
a. Hãy vẽ công thức cấu tạo <strong>của</strong> L, M, N và K, biết rằng K không chứa nhóm chức<br />
ancol bậc ba.<br />
b. Hãy viết sơ đồ phản ứng tổng hợp ra K từ những hợp chất chứa không quá 4C.<br />
Hướng dẫn giải:<br />
1. .( 0,75 điểm)<br />
a. Tính yếu tố vận tốc phần ở vị trí octo là:<br />
Áp dụng công thức:<br />
f x =<br />
k tuong dôi . % dong phan x.<br />
so luong cac vi tri x trong vong.<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
.<br />
6<br />
<strong>10</strong>0%<br />
f o =<br />
f m =<br />
f p =<br />
344. 59,8. 6<br />
2. <strong>10</strong>0<br />
344. 0,5 . 6<br />
2. <strong>10</strong>0<br />
344. 39,7 . 6<br />
1. <strong>10</strong>0<br />
= 617,13.<br />
= 5,16<br />
= 819,4.<br />
b. Tính yếu tố chọn lựa S f <strong>của</strong> phản ứng trên <strong>bằng</strong> 2 <strong>các</strong>h:<br />
Cách 1:<br />
S f = lg ( f p / f m ) = lg (819,4/ 5,16) = 2,2.<br />
Cách 2:<br />
S f = lg (2.% f p / %f m ) = lg (2. 39,7/0,5) = 2,2.
2. .( 0,5 điểm)<br />
HNO 3 d<br />
(CH 3 CO) 2 O<br />
0 0 C<br />
O<br />
NH 2<br />
+<br />
O<br />
CH 2 OC 2 H 5<br />
Me<br />
H<br />
N<br />
O<br />
piperidin C 2 H 5 OH/t 0<br />
CN<br />
PCl 5 / POCl 3<br />
Me<br />
Me N<br />
150 0 C<br />
Cl<br />
NO 2 CN<br />
(B)<br />
NO 2<br />
CN<br />
CH 2 OC 2 H 5<br />
CH 2 OC 2 H 5<br />
O<br />
H<br />
N<br />
CH 2 OC 2 H 5<br />
O<br />
CN<br />
(A)<br />
H 2 / Pd / Pt<br />
CH 3 COOH<br />
(C)<br />
NH 2<br />
Me<br />
N<br />
CH 2 NH 2<br />
CH 2 OC 2 H 5 (D)<br />
1.NaNO 2 HCl / 90 0 C<br />
Me N<br />
2. 48 % HBr / t 0<br />
HO<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 OH ( Piridoxin)<br />
3. .( 0,75 điểm)<br />
a. Hãy vẽ công thức cấu tạo <strong>của</strong> L, M, N và K, biết rằng K không chứa nhóm<br />
chức ancol bậc ba.<br />
HO<br />
HO<br />
COOH<br />
COOH<br />
COOH<br />
COOH HO<br />
O 3 Me 2 S<br />
O<br />
O O CH 3 OH O O HIO 4 O<br />
CHO<br />
HO<br />
HO OH H + HO OMe CHO<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
OHC<br />
K L M N<br />
COOH<br />
O<br />
OMe<br />
b. Hãy viết sơ đồ phản ứng tổng hợp ra K từ những hợp chất chứa không quá 4C.
Câu 9:<br />
Cho phản ứng PCl 5 (k)<br />
PCl 3 (k) + Cl 2 (k)<br />
Cho <strong>các</strong> giá trị nhiệt động <strong>học</strong> ở 25 0 C, áp suất 1 atm<br />
PCl 5 (k) PCl 3 (k) Cl 2 (k)<br />
0<br />
H T<br />
KJ.mol -1 -374,5 - 287,0 0<br />
0<br />
S<br />
T<br />
JK -1 .mol -1 364,2 3<strong>11</strong>,8 223,1<br />
1, Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> K P ở 180 0 C.Giả <strong>thi</strong>ết nhiệt độ chênh lệch so với 25 0 C không<br />
ảng hưởng gì đến H và S <strong>của</strong> phản ứng.<br />
2, Đưa vào bình chân không dung tích 5 lít 15 gam PCl 5 . Đậy kín bình và nung nóng<br />
đến 180 0 C. Tính độ phân huỷ <strong>của</strong> PCl 5 và áp suất tổng <strong>của</strong> bình.<br />
Nếu bình <strong>có</strong> thể tích <strong>10</strong> lít thì độ phân huỷ <strong>của</strong> PCl 5 và áp suất tổng <strong>của</strong> bình là bao<br />
nhiêu<br />
3, Cân <strong>bằng</strong> chuyển dịch về phía phản ứng nào nêu ta thêm khí Ne vào bình ở cùng<br />
nhiệt độ và dung tích bình không đổi.Cho M<br />
PCl<br />
= 208,5<br />
5<br />
1, Xét tại 180 0 C:<br />
H 0 phản ứng = H 0 (PCl 3 ) –H 0 ( PCl 5 ) = 87,5 KJ.mol -<br />
S 0 phản ứng = S 0 (PCl 3 ) + S 0 (Cl 2 ) - S 0 (PCl 5 ) = 170,7J.K -1 .mol -1<br />
G 0 Phản ứng = H 0 phản ứng - TS 0 phản ứng = <strong>10</strong>173 J.mol -1<br />
G 0 Phản ứng = -RTlnK P K P = 0,067 (atm)<br />
(0,5đ)<br />
2,Số mol PCl 5 ban đầu =<br />
15<br />
208,5<br />
<br />
0,072 mol<br />
Xét cân <strong>bằng</strong>: PCl 5 (k) PCl 3 (k) + Cl 2 (k)<br />
Ban đầu 0,072<br />
Khi cân <strong>bằng</strong> 0,072 –x x x
Cl2<br />
PCl3<br />
K = 0,067<br />
P<br />
P<br />
P<br />
P<br />
PCl<br />
5<br />
Thay P i =<br />
n i<br />
RT<br />
V<br />
2<br />
x RT<br />
(0,072<br />
x)<br />
V<br />
ta được 0, 072<br />
Với R = 0,082; T = 453; V = 5 ta tìm được x = 0,02137<br />
Vậy độ phân huỷ <strong>của</strong> PCl 5 là = 29,68%<br />
Tổng số mol khí tại cân <strong>bằng</strong> = 0,072 + x = 0,09337<br />
Áp suất tổng là P =<br />
0,09337.0,082.453<br />
5<br />
<br />
0,6934 atm (0,5đ)<br />
+ Nếu V = <strong>10</strong> lít ta <strong>có</strong> x = 0,02813<br />
Độ phân huỷ <strong>của</strong> PCl 5 = 39,07%<br />
Áp suất tổng là P = 0,372 atm (0,5đ)<br />
3,Thêm khí Ne (khí trơ ) vào hệ mà thể tích bình chức không đổi ở cùng nhiệt độ thì áp<br />
suất riêng phần <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí tropng hệ không đổi nên K P không đổI vì vậy cân <strong>bằng</strong><br />
không chuyển dịch (0,5đ)<br />
Câu <strong>10</strong>: Phức chất<br />
1.<br />
Cho s¬ ®å c¸c phn øng:<br />
FeCl 2 (dd)<br />
KCN ®Æc, d<br />
A (dd)<br />
FeSO 4<br />
Fe 2 (SO 4 ) 3 ®Æc<br />
AgNO 3<br />
KMnO 4 , H +<br />
B kÕt tña tr¾ng<br />
C kÕt tña xanh ®Ëm<br />
D kÕt tña tr¾ng<br />
E (dd)<br />
FeCl 2<br />
Pb(OH) 2 , KOH<br />
a. Viết phương trình ion <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra theo sơ đồ trên.<br />
b.Hãy cho biết từ tính <strong>của</strong> hợp chất A, dùng thuyết lai <strong>hóa</strong> để giải thích.<br />
G kÕt tña xanh<br />
A + F kÕt tña n©u
2.Cho <strong>các</strong> ion phức : [NiSe 4 ] 2- ; [ZnSe 4 ] 2- . Trên cơ sở thuyết lai <strong>hóa</strong>, hãy giải thích sự<br />
hình thành liên kết trong <strong>các</strong> ion phức trên và cho biết từ tính <strong>của</strong> chúng. Biết rằng,<br />
tương tác <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion trung tâm với phối tử là tương tác mạnh.<br />
Hướng dẫn giải:<br />
1. a. Các phương trình phản ứng: (mỗi phương trình phản ứng 0,125đ)<br />
F Fe 2+ + 6 CN - 4-<br />
[Fe(CN)<br />
6<br />
]<br />
(A)<br />
4-<br />
[Fe(CN)<br />
6<br />
]<br />
+ 2 Fe 2+ Fe 2 [Fe(CN) 6 ] trắng<br />
4-<br />
3 [Fe(CN)<br />
6<br />
] + 4 Fe 3+ Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 xanh đậm<br />
5<br />
4-<br />
6<br />
4-<br />
[Fe(CN)<br />
6<br />
] + 4 Ag + Ag 4 [Fe(CN) 6 ] trắng<br />
[Fe(CN) ] +<br />
-<br />
MnO + 8 H + Mn 2+ + 4 H 2 O + 5<br />
3-<br />
4<br />
3-<br />
2 [Fe(CN)<br />
6<br />
] + 3 Fe 2+ Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 xanh<br />
hoặc K + 3-<br />
+ [Fe(CN)<br />
6<br />
] + Fe 2+ KFe[Fe(CN) 6 ] xanh<br />
[Fe(CN) ]<br />
3-<br />
2 [Fe(CN)<br />
6<br />
] + Pb(OH)<br />
2<br />
+ 2 OH - 4-<br />
2 [Fe(CN)<br />
6<br />
] + 2 H 2 O + PbO 2 nâu (F)<br />
b. (0,5đ) Cấu hình electron <strong>của</strong> Fe 2+ là [Ar]3d 6 4s 0 4p 0 4d 0<br />
6<br />
3d 6 4s 0 4p 0 4d 0<br />
Vì CN - là phối tử <strong>trường</strong> mạnh, do đó khi tạo phức với Fe 2+ , 4 electron độc thân trên<br />
4 obitan 3d <strong>của</strong> Fe(II) bị ghép đôi, giải phóng 2 obitan 3d trống. Hai obitan này lai <strong>hóa</strong><br />
với 1 obitan 4s và 3 obitan 4p, tạo thành 6 obitan lai <strong>hóa</strong> d 2 sp 3 hướng về 6 đỉnh <strong>của</strong> hình<br />
bát diện <strong>đề</strong>u. Mỗi obitan lai <strong>hóa</strong> này xen phủ với một obitan tự do <strong>có</strong> hai electron <strong>của</strong><br />
CN - , tạo ra 6 liên kết cho nhận, hình thành phức<br />
diện. Phức này nghịch từ vì <strong>có</strong> tổng spin <strong>bằng</strong> không:<br />
CN - CN - CN - CN - CN - CN -<br />
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓<br />
4-<br />
[Fe(CN)<br />
6<br />
] lai <strong>hóa</strong> trong, <strong>có</strong> cấu trúc bát<br />
d 2 sp 3
2. (0,5đ)phối tử trong 2 ion phức là ion điselenua S 2 đóng vai trò là phối tử 2 càng.<br />
2<br />
- ion Ni 2+ <strong>có</strong> cấu hình [Ar]3d 8 với 2 electron độc thân. Khi tương tác với phối tử S 2 , 2<br />
2<br />
electron độc thân sẽ ghép đôi. Do đó, trong ion phức [NiSe 4 ] 2- , ion Ni 2+ ở trạng thái lai<br />
<strong>hóa</strong> dsp 2 . Vì vậy, [NiSe 4 ] 2- <strong>có</strong> cấu tạo vuông phẳng, nghịch từ.<br />
- ion Zn 2+ <strong>có</strong> cấu hình [Ar]3d <strong>10</strong> , <strong>các</strong> electron <strong>đề</strong>u ghép đôi. Do đó, trong ion phức<br />
[ZnSe 4 ] 2- , ion Zn 2+ ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> sp 3 . Vì vậy, [ZnSe 4 ] 2- <strong>có</strong> cấu tạo tứ diện, nghịch<br />
từ.
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN –HÀ NỘI NĂM 2015<br />
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong>5 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Đoàn Thị Hiền-0904128225<br />
Câu 1.Tốc độ phản ứng.(2 điểm)<br />
Xét phản ứng <strong>của</strong> gốc iso-propyl với khí Hidrobromua:<br />
Hệ số Arrhenius và năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng thuận làn lượt là A=9,5 <strong>10</strong> 8 L.mol -1 s -1<br />
và E a =- 6,4 kJ.mol -1 và phản ứng nghịch lần lượt là A’=5,1 <strong>10</strong> <strong>10</strong> L.mol -1 s -1 và<br />
E’ a =36 kJ.mol -1 tại 25 0 C.<br />
0 0<br />
a. Tính H<br />
, S <strong>của</strong> phản ứng trên (cho rằng <strong>các</strong> giá trị không phụ thuộc vào nhiệt độ<br />
trong khoảng nhiệt độ được xét).<br />
b. Giải thích vì sao E a <strong>của</strong> phản ứng thuận âm.<br />
Câu 2.Dung dịch điện li.(2 điểm)<br />
Chì cromat được sử dụng rộng rãi làm chất mầu, tuy nhiên cả hai thành phần <strong>có</strong> mặt trong<br />
chất này <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> độc tính đối với người.<br />
(a) Một mẫu nước ngầm được bão hòa PbCrO 4 (r) và <strong>có</strong> pH = 6,00. Hãy tính nồng độ cân<br />
<strong>bằng</strong> <strong>của</strong> Pb 2+ , CrO<br />
2– 4 , HCrO<br />
– 4 và Cr 2 O<br />
2– 7 . Cho <strong>các</strong> hằng số cân <strong>bằng</strong>:<br />
2<br />
2<br />
2<br />
13<br />
[ H ][ CrO4<br />
]<br />
7<br />
K sp<br />
[<br />
Pb ][ CrO4<br />
] 2,82.<strong>10</strong> , K a 2<br />
<br />
3,34. <strong>10</strong><br />
<br />
[ HCrO4<br />
]<br />
[ Cr O<br />
]<br />
2<br />
2 7<br />
14<br />
<br />
14<br />
K D<br />
<br />
3,13. <strong>10</strong> , K<br />
2 2<br />
2<br />
W<br />
[<br />
H ][ OH ] 1,00.<strong>10</strong><br />
[ H ] [ CrO4<br />
]<br />
(b) Biết trong dạ dày <strong>của</strong> một người bị nhiễm độc crom <strong>có</strong> nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> HCrO<br />
– 4<br />
và Cr 2 O<br />
2– 7 <strong>bằng</strong> nhau. Giả <strong>thi</strong>ết dịch dạ dày <strong>có</strong> pH = 3,0. Hãy tính nồng độ tổng cộng <strong>của</strong><br />
crom hòa tan <strong>có</strong> trong dạ dày <strong>của</strong> người này.<br />
Câu 3.Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.(2 điểm)<br />
Nồng độ đường trong máu (pH = 7,4) thường được xác định <strong>bằng</strong> phương pháp<br />
Hagedorn-Jensen. Phương pháp này dựa vào phản ứng sắt(III) oxi <strong>hóa</strong> glucozơ thành axit<br />
gluconic. Quy trình phân tích như sau: Lấy 0,200 ml mẫu máu cho vào bình nón, thêm 5,00 ml
dung dịch natri hexaxianoferat(III) 4,012 mmol/lit và đun <strong>các</strong>h thủy. Xử lý dung dịch thu<br />
được <strong>bằng</strong> lượng dư dung dịch ZnCl 2 và sau đó <strong>bằng</strong> lượng dư KI <strong>có</strong> mặt CH 3 COOH. Iot <strong>sinh</strong><br />
ra được chuẩn độ <strong>bằng</strong> dung dịch Na 2 S 2 O 3 .<br />
1. Hãy viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trong quy trình trên.<br />
2. Hãy cho biết tại sao không thể dùng muối Fe(III) để thay cho natri hexaxianoferat(III) trong<br />
thí nghiệm trên?<br />
3. Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng:<br />
2 [Fe(CN) 6 ] 3- + 3 I - ƒ 2 [Fe(CN) 6 ] 4- + I<br />
- 3<br />
Từ đó cho biết vai trò <strong>của</strong> ZnCl 2 .<br />
4. Hãy tính nồng độ <strong>của</strong> glucozơ (theo gam/lít) <strong>có</strong> trong mẫu máu, biết rằng phép chuẩn độ<br />
cần dùng 3,28 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 để đạt tới điểm tương đương.<br />
Cho:<br />
0<br />
E 0<br />
= 0,771 V; Các phức [Fe(CN) 6 ] 3- và [Fe(CN) 6 ] 4- <strong>có</strong> hằng số<br />
3+ 2+<br />
I<br />
3<br />
/I<br />
Fe /Fe<br />
E = 0,5355 V;<br />
bền tổng cộng lần lượt là β<br />
3<br />
= <strong>10</strong> 42 và β<br />
2<br />
= <strong>10</strong> 35 . Ở 25 o C:<br />
Câu 4. Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.(2 điểm)<br />
RT<br />
2,<strong>30</strong>3 = 0,0592.<br />
F<br />
Trong công nghiệp người ta thường sản xuất SO 2 từ <strong>các</strong> kho<strong>án</strong>g vật chứa nhiều S, sẵn<br />
<strong>có</strong> nhất ở Việt Nam là quặng FeS 2 . Một mẫu kho<strong>án</strong>g vật đã được loại bỏ hết tạp chất trơ X<br />
chứa hỗn hợp FeS 2 và Cu 2 S được đốt cháy hoàn toàn <strong>bằng</strong> không khí vừa đủ thu được hỗn<br />
hợp khí Y chỉ chứa SO 2 và N 2 . Lấy một thể tích Y thực hiện một loạt <strong>các</strong> thí nghiệm liên tiếp.<br />
Đầu tiên cho hỗn hợp đi qua bình chứa 23,9 gam chì đioxit thu được <strong>30</strong>,3 gam muối A. Khí đi<br />
ra lại cho tiếp qua bình đựng 8,7 gam mangan đioxit, trong bình chứa 86 ml nước được đun<br />
liên tục trào lên để hòa tan hết muối B <strong>sinh</strong> ra ta thu được dung dịch B chứa duy nhất một chất<br />
tan <strong>có</strong> nồng độ phần trăm là 20%. Khí đi ra cho qua bình chứa đựng Na 2 O dư thấy khối lượng<br />
bình tăng 26,2 gam, khí đi ra <strong>có</strong> thể tích 96,1 lit (đktc).<br />
.<br />
1.Xác định hợp chất A, B và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng. Biểu diễn cấu trúc anion <strong>của</strong><br />
muối A và B.<br />
2.Xác định hàm lượng phần trăm theo khối lượng <strong>của</strong> hỗn hợp Y.<br />
3.Nếu hỗn hợp Y cho đi qua bình chứa <strong>bộ</strong>t Zn đun nóng, viết phương trình phản ứng và<br />
biểu diễn cấu trúc anion <strong>của</strong> muối tạo ra trong phản ứng.
Câu 5.Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp (2 điểm)<br />
1.C 12 H 14 (D) là một hiđrocacbon <strong>có</strong> cấu trúc kỳ thú. D chỉ gồm <strong>các</strong> vòng 4 cạnh và năm cạnh.<br />
Trong phân tử D chỉ gồm <strong>các</strong> nguyên tử cacbon bậc 2 và bậc 3 với tỉ lệ 1:5. D được tổng hợp<br />
theo sơ đồ dưới đây:<br />
Hãy xác định cấu trúc <strong>của</strong> D và <strong>các</strong> hợp chất A, B và C trong sơ đồ chuyển <strong>hóa</strong> trên.<br />
2. Đề nghị cơ chế phản ứng sau.<br />
Câu 6.Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit-<br />
Bazơ. (2 điểm)<br />
1. Xuất phát từ hidrocacbon (không quá 5C) và <strong>các</strong> tác nhân cần <strong>thi</strong>ết khác hãy điều chế hợp<br />
chất sau:<br />
2. Sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính bazơ<br />
NH<br />
N N<br />
N<br />
NH<br />
NH<br />
N<br />
Câu 7.Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ. (2 điểm)<br />
1.Cho hỗn hợp <strong>các</strong> chất lỏng: C 6 H 5 CHO, C 6 H 5 COOH, C 6 H 5 Cl, p-HOC 6 H 4 CH 3 , C 6 H 5 N(CH 3 ) 2 .<br />
Hãy tách lấy riêng từng chất <strong>có</strong> trong hỗn hợp.<br />
2.Trong quá trình tổng hợp chất hữu cơ X (C 20 H 21 NO 4 ), người ta clometyl <strong>hóa</strong> 1,2-<br />
đimethoxybenzen <strong>bằng</strong> fomalđehit và axit clohiđric để được chất hữu cơ Y, sau đó cho chất Y<br />
tác dụng với natri xianua để được chất hữu cơ Z. Sản phẩm Z một phần được thủy phân thu<br />
được chất hữu cơ M, phần khác được hiđro <strong>hóa</strong> <strong>có</strong> xúc tác niken - Raney để được chất hữu cơ
N. Hai chất M và N cho ngưng tụ với nhau ở khoảng nhiệt độ 170 0 C đến 180 0 C cho amit P,<br />
chất này được đóng vòng <strong>bằng</strong> POCl 3 cho chất hữu cơ Q, tiếp đó <strong>đề</strong> hiđro <strong>hóa</strong> <strong>có</strong> xúc tác<br />
niken-Raney trong đecalin ở 180 0 C cho chất hữu cơ X. Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> X, Y,<br />
Z, M, N, P và Q.<br />
Câu 8.Hữu cơ tổng hợp. (2 điểm)<br />
Taxan là <strong>các</strong> đitecpen tự nhiên được tách ra từ cây thủy tùng (Taxus) thường được sử<br />
dụng trong <strong>hóa</strong> trị liệu. Hợp chất K trong sơ đồ dưới đây mang <strong>bộ</strong> <strong>khu</strong>ng phân tử <strong>của</strong> <strong>các</strong><br />
Taxan. Hoàn thành sơ đồ tổng hợp và giải thích sự hình thành K từ H:<br />
Câu 9.Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.(2 điểm)<br />
Cho bảng số liệu sau: CH 4 (k) <br />
0<br />
C (gr) + 2H 2 (k) H<br />
74,85 kJ (1)<br />
S (J.K .mol )<br />
0 -1 1<br />
298<br />
C (J.K .mol )<br />
0 -1 1<br />
298<br />
CH 4 (k) C (gr) H 2 (k)<br />
<br />
186,19 5,69 1<strong>30</strong>,59<br />
<br />
35,71 8,64 28,84<br />
a. Tính K p <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 25 0 C.<br />
0<br />
b. Xác định H T<br />
và K p ở 727 0 C, coi<br />
298<br />
0<br />
C<br />
p không phụ thuộc vào nhiệt độ.<br />
c. So s<strong>án</strong>h giá trị K p ở 727 0 C và 25 0 C xem <strong>có</strong> phù hợp với nguyên lý Le Chatelier<br />
không? Giải thích.<br />
Câu <strong>10</strong>.Phức chất.(2 điểm)<br />
Chất A được tạo từ cation K + và anion X n– . Chất B được tạo từ cation K + và anion X m– .<br />
Hai anion này <strong>đề</strong>u là anion phức bát diện nhưng khác nhau về momen từ:<br />
1,72D. Trong phối tử <strong>của</strong> hai anion trên chỉ chứa hai nguyên tố thuộc chu kỳ 2.<br />
n <br />
X m =<br />
X = 0; <br />
Khi cho 20mL dung dịch 0,1M <strong>của</strong> A tác dụng với 1,3240 gam Pb(NO 3 ) 2 thì tạo thành 1,2520<br />
gam kết tủa trắng và trong dung dịch chỉ còn lại muối kali. Khi cho 1,2700 gam FeCl 2 vào một<br />
lượng dư dung dịch <strong>của</strong> A thì tạo thành 1,6200 gam kết tủa trắng C (chứa 51,85% khối lượng
là sắt). Khi để ra ngoài không khí C trở thành xanh lơ và chuyển thành D. Dung dịch <strong>của</strong> B tác<br />
dụng với FeCl 2 cũng tạo thành D.<br />
Biết momen từ : n(n<br />
2)<br />
; trong đó n là số electron độc thân <strong>của</strong> ion trung tâm.<br />
a) Các chất A, B, C là những chất gì<br />
b) Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
.................HẾT.................<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Đoàn Thị Hiền-0904128225
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐÁP ÁN MÔN: HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN –HÀ NỘI NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Đoàn Thị Hiền-0904128225<br />
Câu 1.Tốc độ phản ứng.(2 điểm)<br />
Xét phản ứng <strong>của</strong> gốc iso-propyl với khí Hidrobromua:<br />
Hệ số Arrhenius và năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng thuận làn lượt là A=9,5 <strong>10</strong> 8 L.mol -1 s -1<br />
và<br />
E a =- 6,4 kJ.mol -1 và phản ứng nghịch lần lượt là A’=5,1 <strong>10</strong> <strong>10</strong> L.mol -1 s -1 và E’ a =36 kJ.mol -1<br />
tại 25 0 C.<br />
0 0<br />
c. Tính H<br />
, S <strong>của</strong> phản ứng trên (cho rằng <strong>các</strong> giá trị không phụ thuộc vào nhiệt độ<br />
trong khoảng nhiệt độ được xét).<br />
d. Giải thích vì sao E a <strong>của</strong> phản ứng thuận âm.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
a.<br />
H E E 6,4.<strong>10</strong> 36.<strong>10</strong> 42,4.<strong>10</strong> (J/ mol)<br />
k<br />
k<br />
t<br />
n<br />
0 ' 3 3 3<br />
a a<br />
A e<br />
A e<br />
Ea<br />
<br />
RT<br />
<strong>10</strong> 1<br />
. 1,26.<strong>10</strong> (s )<br />
'<br />
Ea<br />
<br />
RT<br />
4 1<br />
. 2,5.<strong>10</strong> (s )<br />
kt<br />
K<br />
p<br />
5,04.<strong>10</strong><br />
k<br />
n<br />
0<br />
G<br />
8,314.298ln<br />
Kp<br />
<br />
5<br />
32531,34(J)<br />
1<br />
Mà ta <strong>có</strong><br />
0,5<br />
0 0 3<br />
0 0 0 0 H<br />
G<br />
42,4.<strong>10</strong> 32531,34<br />
G H TS S<br />
33,12(J/ Kmol)<br />
T<br />
298
.E a <strong>của</strong> phản ứng thuận âm vì chất đầu không bền khi tạo sản phẩm trung 0,5<br />
gian , electron được giải tỏa trên 2 liên kết C-H và H-Br năng lượng giảm<br />
Câu 2.Dung dịch điện li.(2 điểm)<br />
Chì cromat được sử dụng rộng rãi làm chất mầu, tuy nhiên cả hai thành phần <strong>có</strong> mặt trong<br />
chất này <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> độc tính đối với người.<br />
(a) Một mẫu nước ngầm được bão hòa PbCrO 4 (r) và <strong>có</strong> pH = 6,00. Hãy tính nồng độ cân<br />
<strong>bằng</strong> <strong>của</strong> Pb 2+ , CrO<br />
2– 4 , HCrO<br />
– 4 và Cr 2 O<br />
2– 7 . Cho <strong>các</strong> hằng số cân <strong>bằng</strong>:<br />
2<br />
2<br />
2<br />
13<br />
[ H ][ CrO4<br />
]<br />
7<br />
K sp<br />
[<br />
Pb ][ CrO4<br />
] 2,82.<strong>10</strong> , K a 2<br />
<br />
3,34. <strong>10</strong><br />
<br />
[ HCrO4<br />
]<br />
[ Cr O<br />
]<br />
2<br />
2 7<br />
14<br />
<br />
14<br />
K D<br />
<br />
3,13. <strong>10</strong> , K<br />
2 2<br />
2<br />
W<br />
[<br />
H ][ OH ] 1,00.<strong>10</strong><br />
[ H ] [ CrO4<br />
]<br />
(b) Biết trong dạ dày <strong>của</strong> một người bị nhiễm độc crom <strong>có</strong> nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> HCrO<br />
– 4<br />
và Cr 2 O<br />
2– 7 <strong>bằng</strong> nhau. Giả <strong>thi</strong>ết dịch dạ dày <strong>có</strong> pH = 3,0. Hãy tính nồng độ tổng cộng <strong>của</strong><br />
crom hòa tan <strong>có</strong> trong dạ dày <strong>của</strong> người này.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
NỘI DUNG<br />
ĐIỂM<br />
(a). Các cân <strong>bằng</strong> xảy ra:<br />
0,5<br />
PbCrO 4 (r) Pb 2+ + CrO<br />
2 – 2<br />
2<br />
13<br />
4 K sp<br />
[<br />
Pb ][ CrO ] 2,82.<strong>10</strong> (1)<br />
CrO<br />
2 – 4 + H + HCrO<br />
– 7<br />
4<br />
4<br />
K a<br />
<br />
3,34.<br />
(2)<br />
4<br />
2<br />
[ H ][ CrO ]<br />
<br />
<br />
[ HCrO4<br />
]<br />
2<br />
<strong>10</strong><br />
2<br />
[ Cr O ]<br />
2<br />
[ H ] [ CrO<br />
2 CrO<br />
2 – 4 + 2 H + Cr 2 O<br />
2 – 2 7<br />
14<br />
7 + H 2 O K D<br />
<br />
3,13. <strong>10</strong> (3)<br />
Có: S = [Pb 2+ ] = [CrO 4<br />
2 –<br />
] + [HCrO 4 –<br />
] + 2 [Cr 2 O 7<br />
2 –<br />
] (4)<br />
[ H<br />
][ CrO<br />
K<br />
6<br />
<strong>10</strong> [ CrO<br />
<br />
3,34.<strong>10</strong><br />
<br />
(2) => 4<br />
4<br />
2<br />
[ HCrO ] <br />
<br />
2,994[ CrO ]<br />
4<br />
<br />
a2<br />
2<br />
]<br />
2<br />
7<br />
]<br />
4<br />
]<br />
2<br />
2<br />
4<br />
2<br />
2 2<br />
2<br />
14 6<br />
2 2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
(3) => [ O ] K [ H ] [ CrO ] 3,13.<strong>10</strong> (<strong>10</strong><br />
) [ CrO ] 313[ CrO<br />
Cr<br />
D<br />
2 7<br />
4<br />
4<br />
4<br />
]<br />
13<br />
2-<br />
2-<br />
2- 2<br />
(4) =><br />
2,82.<strong>10</strong><br />
0,5<br />
[CrO<br />
2-<br />
4<br />
]<br />
[CrO<br />
4<br />
] 2,994[CrO ] 2313[CrO<br />
4<br />
4<br />
]
2- 3<br />
2- 2<br />
13<br />
=> 626[CrO ] 3,994[CrO ] 2,82.<strong>10</strong> 0<br />
4 4<br />
<br />
=> [CrO 4<br />
2 –<br />
] = 2,66.<strong>10</strong> –7 M<br />
[ Pb<br />
2<br />
2,82.<strong>10</strong><br />
] <br />
2,66.<strong>10</strong><br />
13<br />
-7<br />
1,06.<strong>10</strong><br />
6<br />
M<br />
<br />
7<br />
[ HCrO4 ] 2,994<br />
2,66.<strong>10</strong> 7,96. <strong>10</strong><br />
2<br />
7<br />
2<br />
[ Cr2O<br />
7<br />
] 313(2,66.<strong>10</strong><br />
) 2,21. <strong>10</strong><br />
7<br />
M<br />
<strong>11</strong><br />
M<br />
[ H<br />
][ CrO<br />
K<br />
3<br />
<strong>10</strong> [ CrO<br />
<br />
3,34.<strong>10</strong><br />
b. Có:<br />
<br />
4<br />
4<br />
2<br />
[ HCrO ] <br />
<br />
2994[ CrO ]<br />
4<br />
<br />
a2<br />
2<br />
]<br />
2<br />
7<br />
]<br />
4<br />
0,5<br />
[ Cr<br />
D<br />
2<br />
2 2<br />
2<br />
14 3<br />
2 2<br />
2<br />
8 2<br />
2<br />
2<br />
O7<br />
] K [ H ] [ CrO4<br />
] 3,13.<strong>10</strong> (<strong>10</strong><br />
) [ CrO4<br />
] 3,13.<strong>10</strong> [ CrO4<br />
]<br />
2<br />
8 2<br />
2<br />
=> 2994[ CrO<br />
] 3,13.<strong>10</strong> [ CrO<br />
4 4<br />
]<br />
=> [CrO 4<br />
2 –<br />
] = 9,57.<strong>10</strong> –6 M<br />
2<br />
<br />
6<br />
[ Cr O ] [<br />
HCrO ] 29949,57.<strong>10</strong><br />
0, 02864M<br />
2 7<br />
4<br />
<br />
=> C Cr = [CrO<br />
2 – 4 ] + [HCrO – 4 ] + 2 [Cr 2 O<br />
2 – 7 ]<br />
= 9,57.<strong>10</strong> –6 + 3 0,02864 = 0,0860 M)<br />
Câu 3.Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.(2 điểm)<br />
Nồng độ đường trong máu (pH = 7,4) thường được xác định <strong>bằng</strong> phương pháp<br />
Hagedorn-Jensen. Phương pháp này dựa vào phản ứng sắt(III) oxi <strong>hóa</strong> glucozơ thành axit<br />
gluconic. Quy trình phân tích như sau: Lấy 0,200 ml mẫu máu cho vào bình nón, thêm 5,00 ml<br />
dung dịch natri hexaxianoferat(III) 4,012 mmol/lit và đun <strong>các</strong>h thủy. Xử lý dung dịch thu<br />
được <strong>bằng</strong> lượng dư dung dịch ZnCl 2 và sau đó <strong>bằng</strong> lượng dư KI <strong>có</strong> mặt CH 3 COOH. Iot <strong>sinh</strong><br />
ra được chuẩn độ <strong>bằng</strong> dung dịch Na 2 S 2 O 3 .<br />
1. Hãy viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trong quy trình trên.<br />
2. Hãy cho biết tại sao không thể dùng muối Fe(III) để thay cho natri hexaxianoferat(III) trong<br />
thí nghiệm trên?<br />
3. Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng:<br />
2 [Fe(CN) 6 ] 3- + 3 I - ƒ 2 [Fe(CN) 6 ] 4- + I<br />
- 3
Từ đó cho biết vai trò <strong>của</strong> ZnCl 2 .<br />
4. Hãy tính nồng độ <strong>của</strong> glucozơ (theo gam/lít) <strong>có</strong> trong mẫu máu, biết rằng phép chuẩn độ<br />
cần dùng 3,28 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 để đạt tới điểm tương đương.<br />
Cho:<br />
0<br />
E 0<br />
= 0,771 V; Các phức [Fe(CN) 6 ] 3- và [Fe(CN) 6 ] 4- <strong>có</strong> hằng số<br />
3+ 2+<br />
I<br />
3<br />
/I<br />
Fe /Fe<br />
E = 0,5355 V;<br />
bền tổng cộng lần lượt là β<br />
3<br />
= <strong>10</strong> 42 và β<br />
2<br />
= <strong>10</strong> 35 . Ở 25 o C:<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Nội dung<br />
1. Phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra (0,75 điểm)<br />
RT<br />
2,<strong>30</strong>3 = 0,0592.<br />
F<br />
C 6 H 12 O 6 + 2 [Fe(CN) 6 ] 3- + 3 OH - C 6 H <strong>11</strong> O 7<br />
-<br />
+ 2 [Fe(CN) 6 ] 4- + 2 H 2 O<br />
(1)<br />
Điểm<br />
0,75<br />
(2)<br />
(3)<br />
2 [Fe(CN) 6 ] 3- + 3 I - 2 [Fe(CN) 6 ] 4- + I 3<br />
-<br />
2<br />
2-<br />
2 3<br />
SO + I<br />
- 2-<br />
3 SO + 3 I -<br />
4 6<br />
2. pH <strong>của</strong> máu là 7,4 nên Fe(III) sẽ kết tủa ở dạng Fe(OH) 3 và không <strong>có</strong> khả<br />
năng oxi <strong>hóa</strong> glucozơ.<br />
0,25<br />
3. Tính thế khử <strong>của</strong> cặp [Fe(CN) 6 ] 3- / [Fe(CN) 6 ] 4-<br />
0,5<br />
8,36.<strong>10</strong> -7<br />
2<br />
<br />
= 0,77 + 0,0592<br />
0 0<br />
E<br />
3 4<br />
= E<br />
3+ 2+<br />
0,0592log β<br />
Fe(CN)<br />
6<br />
/Fe(CN)<br />
6<br />
Fe / Fe<br />
β 3<br />
log <strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
35<br />
42<br />
= 0,36 (V)<br />
2 [Fe(CN) 6 ] 3- + 3 I - 2 [Fe(CN) 6 ] 4- + I<br />
- 2(0,36 0,5355)/0,0592<br />
3 K = <strong>10</strong><br />
=<br />
Zn 2+ tạo kết tủa với [Fe(CN) 6 ] 4- làm phản ứng (2) xảy ra hoàn toàn theo chiều<br />
thuận.<br />
2 K + + Zn 2+ + [Fe(CN) 6 ] 4- K 2 Zn[Fe(CN) 6 ]<br />
4. n 2-<br />
SO 2 3<br />
= 3,28.<strong>10</strong> -3 . 4,00 = 13,12.<strong>10</strong> -3 (mmol) <br />
n =<br />
I<br />
-<br />
3<br />
n<br />
2-<br />
SO 2 3<br />
2<br />
= 6,56.<strong>10</strong> -3 (mmol)<br />
0,5
n 3-<br />
Fe(CN) 6<br />
= 5,00.<strong>10</strong> -3 .4,012 = 20,06.<strong>10</strong> -3 (mmol)<br />
n 3-<br />
Fe(CN)<br />
(dư)<br />
6<br />
= 2 . 6,56.<strong>10</strong> -3 = 13,12.<strong>10</strong> -3 (mmol)<br />
n glucozơ =<br />
20,06.<strong>10</strong> 13,12.<strong>10</strong><br />
2<br />
3 3<br />
3,47. <strong>10</strong> -3 (mmol)<br />
C glucozơ =<br />
3<br />
3,47.<strong>10</strong> .180<br />
= 3123 (mg/lit) = (3,123 g/lit)<br />
3<br />
0,2.<strong>10</strong><br />
Câu 4.Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.(2 điểm)<br />
Trong công nghiệp người ta thường sản xuất SO 2 từ <strong>các</strong> kho<strong>án</strong>g vật chứa nhiều S, sẵn<br />
<strong>có</strong> nhất ở Việt Nam là quặng FeS 2 . Một mẫu kho<strong>án</strong>g vật đã được loại bỏ hết tạp chất trơ X<br />
chứa hỗn hợp FeS 2 và Cu 2 S được đốt cháy hoàn toàn <strong>bằng</strong> không khí vừa đủ thu được hỗn<br />
hợp khí Y chỉ chứa SO 2 và N 2 .<br />
Lấy một thể tích Y thực hiện một loạt <strong>các</strong> thí nghiệm liên tiếp. Đầu tiên cho hỗn hợp đi qua<br />
bình chứa 23,9 gam chì đioxit thu được <strong>30</strong>,3 gam muối A. Khí đi ra lại cho tiếp qua bình đựng<br />
8,7 gam mangan đioxit, trong bình chứa 86 ml nước được đun liên tục trào lên để hòa tan hết<br />
muối B <strong>sinh</strong> ra ta thu được dung dịch B chứa duy nhất một chất tan <strong>có</strong> nồng độ phần trăm là<br />
20%. Khí đi ra cho qua bình chứa đựng Na 2 O dư thấy khối lượng bình tăng 26,2 gam, khí đi ra<br />
<strong>có</strong> thể tích 96,1 lit (đktc).<br />
1.Xác định hợp chất A, B và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng. Biểu diễn cấu trúc anion <strong>của</strong><br />
muối A và B.<br />
2.Xác định hàm lượng phần trăm theo khối lượng <strong>của</strong> hỗn hợp Y.<br />
3.Nếu hỗn hợp Y cho đi qua bình chứa <strong>bộ</strong>t Zn đun nóng, viết phương trình phản ứng và<br />
biểu diễn cấu trúc anion <strong>của</strong> muối tạo ra trong phản ứng.<br />
Hướng dẫn chấm (2 điểm)<br />
1. SO2 PbO2<br />
Nội dung<br />
<strong>30</strong>,3 26,9<br />
n (1) 0,1 mol, n 0,1mol<br />
64<br />
0,5<br />
Điểm
muối thu được là PbSO 4 (muối A)<br />
8,7 mSO<br />
(2)<br />
2<br />
0,2 mSO<br />
(2) 12,8gam<br />
2<br />
8,7 m<br />
(2) 86<br />
SO2<br />
n : n 1: 2 B: MnS O<br />
MnO2 SO2 2 6<br />
Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng<br />
0,5<br />
o<br />
t<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
2 3<br />
<br />
2<br />
4FeS <strong>11</strong>O 2Fe O 8SO<br />
o<br />
t<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2 <br />
2<br />
Cu S O CuO SO<br />
SO PbO PbSO<br />
2 2<br />
4<br />
2SO MnO MnS<br />
O<br />
2 2<br />
2 6<br />
SO Na O Na SO<br />
2 2 2 3<br />
Cấu trúc ion<br />
2<br />
4<br />
SO 2<br />
và SO :<br />
2 6<br />
0,25<br />
,<br />
2. V <strong>của</strong> N 2 là 96,1lit<br />
<br />
n<br />
O2<br />
26,2<br />
nSO<br />
0,1 0,2 0,71<br />
2<br />
64<br />
96,1<br />
1,07<br />
mol<br />
22,4<br />
4<br />
Đặt x là số mol FeS 2 , y là số mol Cu 2 S ta <strong>có</strong> hệ:<br />
2x<br />
y0,71<br />
<strong>11</strong><br />
x2y<br />
1,07<br />
4<br />
x 0,28; y 0,15<br />
0,5<br />
%FeS 2 : 58,33% và %Cu 2 S : 41,67%<br />
t<br />
3. 2SO2 Zn <br />
o<br />
ZnS2O4<br />
0,25<br />
2<br />
Cấu trúc ion SO 2 4<br />
:
.<br />
Câu 5.Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp (2 điểm)<br />
1.C 12 H 14 (D) là một hiđrocacbon <strong>có</strong> cấu trúc kỳ thú. D chỉ gồm <strong>các</strong> vòng 4 cạnh và năm cạnh.<br />
Trong phân tử D chỉ gồm <strong>các</strong> nguyên tử cacbon bậc 2 và bậc 3 với tỉ lệ 1:5. D được tổng hợp<br />
theo sơ đồ dưới đây:<br />
Hãy xác định cấu trúc <strong>của</strong> D và <strong>các</strong> hợp chất A, B và C trong sơ đồ chuyển <strong>hóa</strong> trên.<br />
Hướng dẫn chấm (1 điểm)<br />
1,0<br />
2. Đề nghị cơ chế phản ứng sau.<br />
Hướng dẫn chấm (1 điểm)
Dẫn xuất o-amino <strong>của</strong> axit benzoic tác dụng với NaNO 2 /HCl tạo muối điazoni.<br />
Hợp chất này không bền tự phân hủy, giải phóng CO 2 và N 2 tạo thành một hợp<br />
chất benzyn rất hoạt động, vừa hình thành đã tham gia phản ứng đóng vòng<br />
Đinxơ-Anđơ nội phân tử với dị vòng furan.<br />
1,0<br />
Câu 6.Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.<br />
(2 điểm)<br />
1. Xuất phát từ hidrocacbon (không quá 5C) và <strong>các</strong> tác nhân cần <strong>thi</strong>ết khác hãy điều chế hợp<br />
chất sau:<br />
Hướng dẫn chấm (1 điểm)<br />
Phân tử cần tổng hợp gồm 3 mảnh cấu trúc: metyl xiclopentan, pentyl (5C),<br />
xiclopropan (1C)<br />
NBS<br />
Br<br />
NaOH<br />
OH<br />
CuO<br />
O<br />
H 3<br />
C<br />
CH 3<br />
MgBr<br />
H 2<br />
O/HCl<br />
OH<br />
0,5<br />
H 2<br />
SO 4<br />
3
0,5<br />
2. Sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính bazơ<br />
Hướng dẫn chấm (1 điểm)<br />
NH<br />
N N<br />
N<br />
NH<br />
NH<br />
N<br />
Cặp e trên N<br />
Cả 2 N <strong>đề</strong>u<br />
N sp 2 , không<br />
N sp 2 chịu ảnh<br />
N sp 3 , vòng no<br />
đã tham gia<br />
chịu<br />
ảnh<br />
<strong>có</strong> hiệu ứng –I<br />
hưởng<br />
<strong>của</strong><br />
đẩy e<br />
vào hệ liên<br />
hưởng<br />
<strong>của</strong><br />
hiệu ứng +C<br />
hợp<br />
hiệu ứng –I<br />
<strong>của</strong> NH<br />
<strong>của</strong><br />
nhau<br />
(Nsp 2 )<br />
Câu 7.Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ. (2 điểm)<br />
1.Cho hỗn hợp <strong>các</strong> chất lỏng: C 6 H 5 CHO, C 6 H 5 COOH, C 6 H 5 Cl, p-HOC 6 H 4 CH 3 , C 6 H 5 N(CH 3 ) 2 .<br />
Hãy tách lấy riêng từng chất <strong>có</strong> trong hỗn hợp.<br />
Hướng dẫn chấm (0,5 điểm)
hh loûng (X)<br />
+ HCl<br />
ete<br />
C 6 H 5 NH(CH 3 ) 2 Cl<br />
hh loûng (Y) + NaOH<br />
ete<br />
+ NaOH<br />
ete<br />
C 6 H 5 N(CH 3 ) 2<br />
p-CH 3 C 6 H 4 ONa<br />
C 6 H 5 COONa<br />
+CO 2<br />
ete<br />
+NaHSO<br />
hh loûng (Z)<br />
3<br />
ete<br />
p-CH 3 C 6 H 4 OH<br />
C 6 H 5 COONa<br />
C 6 H 5 Cl<br />
C 6 H 5 CH(OH)SO 3 Na<br />
HCl<br />
C 6 H 5 COOH<br />
ete<br />
+HCl<br />
ete<br />
C 6 H 5 CHO<br />
2.Trong quá trình tổng hợp chất hữu cơ X (C 20 H 21 NO 4 ), người ta clometyl <strong>hóa</strong> 1,2-<br />
đimethoxybenzen <strong>bằng</strong> fomalđehit và axit clohiđric để được chất hữu cơ Y, sau đó cho chất Y<br />
tác dụng với natri xyanua để được chất hữu cơ Z. Sản phẩm Z một phần được thủy phân thu<br />
được chất hữu cơ M, phần khác được hiđro <strong>hóa</strong> <strong>có</strong> xúc tác niken - Raney để được chất hữu cơ<br />
N. Hai chất M và N cho ngưng tụ với nhau ở khoảng nhiệt độ 170 0 C đến 180 0 C cho amit P,<br />
chất này được đóng vòng <strong>bằng</strong> POCl 3 cho chất hữu cơ Q, tiếp đó <strong>đề</strong> hiđro <strong>hóa</strong> <strong>có</strong> xúc tác<br />
niken-Raney trong đecalin ở 180 0 C cho chất hữu cơ X. Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> X, Y,<br />
Z, M, N, P và Q.<br />
Hướng dẫn chấm (1,5 điểm)<br />
Mỗi chất đúng được 0,2 điểm<br />
H 3 CO<br />
CH 2 Cl<br />
H 3 CO<br />
CH 2 CN<br />
H 3 CO<br />
CH 2 COOH<br />
H 3 OC<br />
(Y)<br />
H 3 OC<br />
(Z)<br />
H 3 OC<br />
(M)<br />
CH 3 O OCH 3<br />
H 3 CO<br />
CH 2 CH 2 NH 2<br />
H 3 CO<br />
CH 2<br />
O<br />
H 3 OC<br />
(N)<br />
H 3 CO<br />
(P)<br />
NH<br />
CH 3 O OCH 3<br />
CH 3 O OCH 3<br />
H 3 CO<br />
CH 2<br />
H 3 CO<br />
CH 2<br />
H 3 CO<br />
(Q)<br />
N<br />
H 3 CO<br />
(X)<br />
N
Câu 8.Hữu cơ tổng hợp.<br />
Taxan là <strong>các</strong> đitecpen tự nhiên được tách ra từ cây thủy tùng (Taxus) thường được sử<br />
dụng trong <strong>hóa</strong> trị liệu. Hợp chất K trong sơ đồ dưới đây mang <strong>bộ</strong> <strong>khu</strong>ng phân tử <strong>của</strong> <strong>các</strong><br />
Taxan. Hoàn thành sơ đồ tổng hợp và giải thích sự hình thành K từ H:<br />
Hướng dẫn chấm<br />
2,<br />
0<br />
Câu 9.Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.(2 điểm)<br />
Cho bảng số liệu sau: CH 4 (k) <br />
0<br />
C (gr) + 2H 2 (k) H<br />
74,85 kJ (1)<br />
S (J.K .mol )<br />
0 -1 1<br />
298<br />
C (J.K .mol )<br />
0 -1 1<br />
298<br />
CH 4 (k) C (gr) H 2 (k)<br />
<br />
186,19 5,69 1<strong>30</strong>,59<br />
<br />
35,71 8,64 28,84<br />
298
a. Tính K p <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 25 0 C.<br />
0<br />
b. Xác định H T<br />
và K p ở 727 0 0<br />
C, coi C<br />
p<br />
không phụ thuộc vào nhiệt độ.<br />
c. So s<strong>án</strong>h giá trị K p ở 727 0 C và 25 0 C xem <strong>có</strong> phù hợp với nguyên lý Le Chatelier<br />
không? Giải thích.<br />
Hướng dẫn chấm<br />
a.<br />
0<br />
S 298<br />
5,69 + 1<strong>30</strong>,59.2 - 186,19 = 80,68 JK -1 ;<br />
0<br />
→ G 298<br />
<br />
0<br />
H 298<br />
- T S<br />
0 298<br />
= 74,85.<strong>10</strong> 3 - 298.80,68 = 50,81.<strong>10</strong> 3 J<br />
0,5<br />
0<br />
→ G 298<br />
- RTlnK p → K p = exp<br />
3<br />
50,81.<strong>10</strong><br />
8,314.298<br />
=1,24.<strong>10</strong> -9<br />
b.<br />
0<br />
C 298<br />
8,64 + 28,84.2 - 35,71 = <strong>30</strong>,61 JK -1<br />
T<br />
0 0 0<br />
T 298 p<br />
298<br />
H H C dT<br />
= 74,85.<strong>10</strong> 3 + <strong>30</strong>,61(T-298) = 65,73.<strong>10</strong> 3 + <strong>30</strong>,61.T<br />
1<br />
0<br />
→ H <strong>10</strong>00<br />
65,73.<strong>10</strong> 3 + <strong>30</strong>,61.<strong>10</strong>00 = 96,34.<strong>10</strong> 3 J<br />
ln K<br />
p<br />
( ) 0<br />
P<br />
T<br />
H<br />
<br />
RT<br />
0<br />
T<br />
2<br />
→<br />
T<br />
p 2<br />
R T<br />
298 298<br />
T<br />
1 65,73.<strong>10</strong>3 + <strong>30</strong>,61.T<br />
d ln K <br />
dT<br />
→ lnK P(T) = -14,96 - 7905,94.T -1 = 3,68lnT<br />
→ K P(<strong>10</strong>00) = 12,9<br />
c. → Khi tăng nhiệt độ K p tăng là phù hợp với nguyên lý Le Chatelier vì phản ứng<br />
thu nhiệt, cân <strong>bằng</strong> chuyển dịch theo chiều thuận.<br />
0,5<br />
Câu <strong>10</strong>.Phức chất.(2 điểm)<br />
Chất A được tạo từ cation K + và anion X n– . Chất B được tạo từ cation K + và anion X m– .<br />
Hai anion này <strong>đề</strong>u là anion phức bát diện nhưng khác nhau về momen từ:<br />
1,72D. Trong phối tử <strong>của</strong> hai anion trên chỉ chứa hai nguyên tố thuộc chu kỳ 2.<br />
n <br />
X m =<br />
X = 0;
Khi cho 20mL dung dịch 0,1M <strong>của</strong> A tác dụng với 1,3240 gam Pb(NO 3 ) 2 thì tạo thành 1,2520<br />
gam kết tủa trắng và trong dung dịch chỉ còn lại muối kali. Khi cho 1,2700 gam FeCl 2 vào một<br />
lượng dư dung dịch <strong>của</strong> A thì tạo thành 1,6200 gam kết tủa trắng C (chứa 51,85% khối lượng<br />
là sắt). Khi để ra ngoài không khí C trở thành xanh lơ và chuyển thành D. Dung dịch <strong>của</strong> B tác<br />
dụng với FeCl 2 cũng tạo thành D.<br />
Biết momen từ : n(n<br />
2)<br />
; trong đó n là số electron độc thân <strong>của</strong> ion trung tâm.<br />
c) Các chất A, B, C là những chất gì<br />
d) Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
Hướng dẫn chấm<br />
n 1,3240 : 331 2<br />
n 0,1 .0,02 1<br />
Pb(NO 3)<br />
2<br />
a)<br />
A<br />
Anion trong A là X 4-<br />
2Pb 2+ + X 4- Pb 2 X<br />
4.<strong>10</strong> -3 2.<strong>10</strong> -3 2.<strong>10</strong> -3 (mol)<br />
0,5<br />
M<br />
1,252<br />
626 (g / mol) <br />
2.<strong>10</strong> <br />
4<br />
X<br />
Pb2X 3<br />
2Fe 2+ + X 4- Fe 2 X (C)<br />
0,01 0,005 (mol)<br />
M <br />
= 626 – 207.2 = 212 (g/mol)<br />
n<br />
FeCl 2<br />
1,27<br />
0,01 (mol) ;<br />
127<br />
1,62<br />
M M 324 (g / mol)<br />
C Fe2X<br />
0,005<br />
Số nguyên tử Fe trong chất C = 324.51,85 3<br />
<strong>10</strong>0.56 <br />
ion X 4- <strong>có</strong> 1 nguyên tử Fe<br />
Vì X n- là phức bát diện nên số phối tử là 6<br />
212<br />
56<br />
6<br />
Mà M<br />
4<br />
X = 212 (g/mol) M phối tử = 26<br />
0,5<br />
phối tử là CN -<br />
4<br />
X = 0 ion X4- chứa Fe 2+<br />
X 4- là [Fe(CN) 6 ] 4- .
Vậy : A là K 4 [Fe(CN) 6 ]<br />
Anion X m- : [Fe(CN) 6 ] m-<br />
m<br />
X<br />
= 1,72 = [n(n+2)] 1/2 n 1 X m- chứa Fe 3+ .<br />
Vậy B là K 3 [Fe(CN) 6 ]<br />
Suy ra C: Fe 2 [Fe(CN) 6 ];<br />
0,5<br />
b) K 4 [Fe(CN) 6 ] + 2Pb(NO 3 ) 2 Pb 2 [Fe(CN) 6 ] + 4KNO 3<br />
K 4 [Fe(CN) 6 ] + 2FeCl 2 Fe 2 [Fe(CN) 6 ] + 4KCl<br />
2Fe 2 [Fe(CN) 6 ] + 2K 4 [Fe(CN) 6 ] + O 2 + H 2 O 4KFe[Fe(CN) 6 ] +<br />
4KOH<br />
K 3 [Fe(CN) 6 ] + FeCl 2 KFe[Fe(CN) 6 ] + 2KCl<br />
0,5
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐIỆN BIÊN<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN<br />
==============<br />
ĐỀ GIỚI THI ỆU<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN HOÁ HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
ĐỀ BÀI<br />
Câu 1 (2,0đ): Tốc độ phản ứng<br />
Cho phản ứng A + B →C + D (*) diễn ra trong dung dịch ở 25 O C.<br />
Đo nồng độ A trong hai dung dịch ở <strong>các</strong> thời điểm t khác nhau, thu được kết quả:<br />
Dung dịch 1 [A] 0 = 1,27.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ; [B] 0 = 0,26 mol.L -1<br />
t(s) <strong>10</strong>00 <strong>30</strong>00 <strong>10</strong>000 20000 40000 <strong>10</strong>0000<br />
[A] (mol.L -1 ) 0,0122 0,0<strong>11</strong>3 0,0089 0,0069 0,0047 0,0024<br />
Dung dịch 2 [A] 0 = 2,71.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ; [B] 0 = 0,495 mol.L -1<br />
t(s) 2.000 <strong>10</strong>000 20000 <strong>30</strong>000 50000 <strong>10</strong>0000<br />
[A] (mol.L -1 ) 0,02<strong>30</strong> 0,0143 0,0097 0,0074 0,0050 0,0027<br />
1. Tính tốc độ <strong>của</strong> phản ứng (*) khi [A] = 3,62.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 và [B] = 0,495 mol.L -1 .<br />
2. Sau thời gian bao lâu thì nồng độ A giảm đi một nửa?<br />
Câu 2 (2,0đ):<br />
a) Tính pH <strong>của</strong> dung dịch Na 2 A 0,022 M.<br />
b) Tính độ điện li <strong>của</strong> ion A 2- trong dung dịch Na 2 A 0,022 M khi <strong>có</strong> mặt<br />
NH 4 HSO 4 0,001 M.<br />
Cho:<br />
pK = 2,00; pK + = 9,24;<br />
-<br />
4<br />
a(HSO )<br />
a(NH )<br />
4<br />
pK<br />
a1(H2A)<br />
= 5,<strong>30</strong>;<br />
pK<br />
a2(H2A)<br />
= 12,60.<br />
Câu 3 (2,0đ): Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Có thể hoà tan hoàn toàn <strong>10</strong>0mg bạc kim loại trong <strong>10</strong>0ml dung dịch<br />
amoniac nồng độ 0,1M khi tiếp xúc với không khí được không?<br />
Cho biết nguyên tử khối <strong>của</strong> Ag = <strong>10</strong>7,88; hằng số điện li bazơ <strong>của</strong> amoniac là K b =<br />
1,74.<strong>10</strong> -5 ; <strong>các</strong> hằng số bền <strong>của</strong> phức [Ag(NH 3 ) i ] + tương ứng là: lg 1 = 3,32(i = 1) và<br />
lg 2 = 6,23 (i = 2). Các thế khử (thế oxy <strong>hóa</strong> - khử) chuẩn ở 25 o C: E o (Ag + /Ag) =<br />
0,799V; E o (O 2 /OH - ) = 0,401V. Áp suất riêng phần <strong>của</strong> oxy trong không khí là<br />
0,2095atm. Phản ứng được thực hiện ở 25 o C.<br />
Câu 4 (2,0đ):Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
Trộn CuO với một oxi kim loại đơn <strong>hóa</strong> trị II theo tỉ lệ 1:2 được hôn hợp A.<br />
Dẫn một luồng khí H 2 dư đi qua 3,6 gam A nung nóng được hỗn hợp B. Để hòa tan<br />
hết B cần 60ml dung dịch HNO3 2,5M và thu được V lít khí NO duy nhất (đktc) và<br />
dung dịch chỉ chứa nitrat kim loại. Xác định kim loại nói trên và tính V?
Câu 5 (2,0đ): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
1. Xét cấu tạo 2-isopropyl-5-metylxyclohexanol.<br />
(a) Viết <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> tương ứng với cấu tạo này.<br />
(b) Vẽ cấu dạng bền nhất cho mỗi <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> trên.<br />
(c) Mỗi cấu dạng đó tương ứng với chất nào trong bốn chất : mentol, neomentol,<br />
isomentol hay neoisomentol. Biết rằng độ bền <strong>của</strong> <strong>các</strong> phân tử này được xếp theo<br />
trật tự mentol > neomentol > isomentol > neoisomentol.<br />
2. Xét hai axit dicacboxylic <strong>đồng</strong> phân <strong>có</strong> M = <strong>11</strong>6. Oxi <strong>hóa</strong> mãnh liệt một trong<br />
hai chất <strong>đề</strong>u tạo sản phẩm duy nhất là axit oxalic. So s<strong>án</strong>h <strong>các</strong> hằng số phân ly axit<br />
(K 1 , K 2 ) giữa hai axit dicacboxylic này.<br />
Câu 6 (2,0đ): Phức chất.<br />
Phức vuông phẳng cis-diaminodicloroplatin (II) là một dược phẩm quan trọng để<br />
điều trị ung thư.<br />
1. Viết <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân cis và trans <strong>của</strong> phức.<br />
Một số ion cũng <strong>có</strong> công thức nguyên Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 .<br />
2. Viết tất cả công thức <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> <strong>của</strong> ion trên nhưng p<strong>hải</strong> thỏa mãn <strong>các</strong> điều kiện<br />
sau:<br />
- Có công thức nguyên Pt(NH 3 ) 2 Cl 2 .<br />
- Anion và cation p<strong>hải</strong> được viết rõ và tất cả p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> cấu trúc vuông phẳng.<br />
- Anion và cation p<strong>hải</strong> thể hiện được sự tồn tại <strong>của</strong> mỗi phức platin (II)<br />
riêng biệt <strong>của</strong> mỗi hợp chất.<br />
3. Lớp 5d <strong>của</strong> platin <strong>có</strong> bao nhiêu electron?<br />
Sự tách mức năng lượng trong giản đồ năng lượng obitan d <strong>của</strong> phức vuông phẳng<br />
liên quan đến phức bát diện do lien kết kim loại – ligand: Nếu <strong>các</strong> ligand nằm trên<br />
trục z biến mất mà liên kết kim loại – ligand với <strong>các</strong> ligand nằm trên trục x và y<br />
trở nên mạnh hơn.<br />
4. Trong số 5 obitan 5d <strong>của</strong> platin, trong phức Pt vuông phẳng thì obitan nào <strong>có</strong><br />
mức năng lượng cao nhất?<br />
Câu 7 (2,0đ): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
1. Hợp chất A chứa C, H, O <strong>có</strong> khối lượng phân tử là 74 đvC. Biết A không phản<br />
ứng với Na và khi phản ứng với dung dịch NaOH chỉ thu được một chất hữu cơ.<br />
Xác định cấu tạo <strong>của</strong> A. Biết từ A thực hiện được sơ đồ sau:<br />
CH 3 MgCl A B <br />
H 2<br />
<br />
O CH 3 CHO D <br />
H 2<br />
<br />
O ancol sec-butylic<br />
2. Cho axetanđehit tác dụng với lượng dư fomanđehit <strong>có</strong> mặt NaOH, thu được chất<br />
A. Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaBr bão hoà và H 2 SO 4 đặc, thu được<br />
chất B. Đun nóng B với <strong>bộ</strong>t Zn, thu được chất C. C <strong>có</strong> công thức phân tử là C 5 H 8 .<br />
Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 8 (2,0đ): Hữu cơ tổng hợp.<br />
1. 0,75 điểm; 2. 1,25 điểm.<br />
Viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ A, B, C, D, E, F, G, H, I, J,<br />
K, M, N để hoàn thành <strong>các</strong> sơ đồ chuyển <strong>hóa</strong> sau:<br />
1. PhCHO<br />
NaCN<br />
A<br />
HNO 3 , CH 3 COOH<br />
B<br />
1. NaOH, t o<br />
(C 14 H 12 O 2 )<br />
2. H +<br />
C<br />
2.<br />
CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH<br />
CH 2 =CH-CHO<br />
HO<br />
HBr<br />
OH<br />
PCC, CH 2 Cl 2<br />
G<br />
Mg<br />
ete<br />
D<br />
H 2 N-C(CH 3 ) 3 LiN[CH(CH 3 ) 2 ]<br />
E<br />
2<br />
F<br />
O<br />
1. CH 3<br />
CH H 2 , Pd/C H 2 O, H<br />
H I J<br />
+<br />
3<br />
K<br />
2. H 2 O<br />
H<br />
M 2 O, H +<br />
N<br />
(C 15 H 20 O)<br />
Câu 9 (2,0đ): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Trong một hệ <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong> 3 H 2 + N 2 <br />
2 NH ( 3 * ) được <strong>thi</strong>ết lập ở 400<br />
K người ta xác định được <strong>các</strong> áp suất phần sau đây:<br />
p = 0,376.<strong>10</strong> 5 Pa , p = 0,125.<strong>10</strong> 5 Pa , p = 0,499.<strong>10</strong> 5 Pa<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp và ΔG 0 <strong>của</strong> phản ứng ( * ) ở 400 K.<br />
2. Tính lượng N 2 và NH 3, biết hệ <strong>có</strong> 500 mol H 2.<br />
3. Thêm <strong>10</strong> mol H 2 vào hệ này <strong>đồng</strong> thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng<br />
không đổi. Bằng <strong>các</strong>h tính, hãy cho biết cân <strong>bằng</strong> ( * ) chuyển dịch theo chiều nào?<br />
4. Trong một hệ cân <strong>bằng</strong> H 2 /N 2 /NH 3 ở 4<strong>10</strong> K và áp suất tổng cộng 1.<strong>10</strong> 5 Pa, người<br />
ta tìm được: Kp = 3,679.<strong>10</strong> -9 Pa -2 , n = 500 mol , n = <strong>10</strong>0 mol và n = 175<br />
mol. Nếu thêm <strong>10</strong> mol N 2 vào hệ này <strong>đồng</strong> thời giữ cho nhiệt độ và áp suất không<br />
đổi thì cân <strong>bằng</strong> chuyển dịch theo chiều nào?<br />
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P 0 = 1,013.<strong>10</strong> 5 Pa; R = 8,314 JK -1 mol -1 ;<br />
1 atm = 1,013.<strong>10</strong> 5 Pa.<br />
Câu <strong>10</strong> (2,0đ):<br />
1. Trong mỗi cặp chất sau đây, chất nào <strong>có</strong> nhiệt hiđro <strong>hóa</strong> lớn hơn? Giải thích.<br />
a) Penta-1,4-đien và penta-1,3-đien.<br />
b) trans- và cis-4,4-đimetylpent-2-en<br />
2. Cho hợp chất CH 3 CH=C(CH 3 )COCH 3 . Vẽ tất cả <strong>các</strong> công thức cấu trúc bền và<br />
viết tên <strong>của</strong> một trong <strong>các</strong> công thức cấu trúc tìm được <strong>của</strong> hợp chất.<br />
3. Vẽ công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> dẫn xuất 1,4-đioxan là sản phẩm đime <strong>hóa</strong> hợp chất (R)-<br />
1,2-epoxi-2-metylpentan.<br />
HẾT<br />
- Thí <strong>sinh</strong> không được sử dụng tài liệu;<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Bùi Thị Thu Hà 01213<strong>11</strong>9288
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐIỆN BIÊN<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN<br />
==============<br />
ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HỌC SINH<br />
GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN HOÁ HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1:<br />
1. Giả sử phương trình động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng <strong>có</strong> dạng v = k [A] α [B] β .<br />
, ,<br />
Vì [B]0 >> [A]0 nên v = k [A] α ; k = k [B]0<br />
,<br />
β<br />
Cho α <strong>các</strong> giá trị 0, 1, 2 và tính k theo <strong>các</strong> công thưc sau:<br />
, 1<br />
α = 0 k = ([A]0 -[A])<br />
t<br />
, 1 [A]0<br />
α = 1 k =<br />
t<br />
ln<br />
[A]<br />
1<br />
α = 2 k = <br />
t<br />
,<br />
[A]0 - [A]<br />
[A]0 [A]<br />
Kết quả tính cho thấy chỉ ở <strong>trường</strong> hợp α = 2 k mới <strong>có</strong> giá trị coi như không đổi.<br />
Đối với dung dịch 1<br />
k 1 = k [B] 0,1<br />
β<br />
= 3,22.<strong>10</strong> -3 ; 3,25.<strong>10</strong> -3 ; 3,36.<strong>10</strong> -3 ; 3,35.<strong>10</strong> -3 ; 3,35.<strong>10</strong> -3 ; 3,37.<strong>10</strong> -3<br />
(L.mol -1 .s -1 );<br />
k 1 (trung bình) = 3,31.<strong>10</strong> -3 L. mol -1 .s -1<br />
Đối với dung dịch 2<br />
k 2 = k[B] 0,2<br />
β<br />
= 3,28.<strong>10</strong> -3 ; 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 ; 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 ; 3,37.<strong>10</strong> -3 ; 3,26.<strong>10</strong> -3 ; 3,33.<strong>10</strong> -3<br />
k 2 (trung bình) = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 L.mol -1 s -1<br />
k 1 ≈ k 2 ; k (trung bình) = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 L.mol -1 s -1 . Vậy α = 2<br />
= = 1 Vì [B] 0,1 ≠ [B] 0,2 nên β = 0 và k = k (trung bình)<br />
v = k [A] 2 = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 L mol -1 s -1 (3,62.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ) 2<br />
v = 4,32.<strong>10</strong>¯6 mol.L -1 . s -1<br />
(L.mol -1 .s -1 );<br />
2. t ½ = 8371 s
Câu 2:<br />
a) A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = <strong>10</strong> -1,4 (1)<br />
HA - + H 2 O H 2 S + OH - K b2 = <strong>10</strong> -8,7 (2)<br />
H 2 O H + + OH - K w = <strong>10</strong> -14 (3)<br />
Vì K b1 .C >> K b2 .C >> K w pH <strong>của</strong> hệ được tính theo cân <strong>bằng</strong> (1):<br />
A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = <strong>10</strong> -1,4<br />
C 0,022<br />
[ ] 0,022 - x x x<br />
[OH - ] = x = 0,0158 (M) pH = 12,20<br />
b) Khi <strong>có</strong> mặt NH 4 HSO 4 0,00<strong>10</strong> M:<br />
NH 4 HSO 4 NH + HSO 4<br />
4<br />
0,001 0,001<br />
Phản ứng: HSO 4<br />
+ A<br />
0,001 0,022<br />
2- <br />
ƒ HA - +<br />
2<br />
SO K<br />
4 1 = <strong>10</strong> <strong>10</strong>,6<br />
- 0,021 0,001 0,001<br />
NH + A2- <br />
ƒ HA - + NH 3 K 2 = <strong>10</strong> 3,36<br />
4<br />
0,001 0,021 0,001<br />
- 0,020 0,002 0,001<br />
Hệ thu được gồm: A 2- 0,020 M; HA - 2<br />
0,002 M; SO 0,001 M; NH<br />
4<br />
3 0,001 M.<br />
Các quá trình xảy ra:<br />
A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = <strong>10</strong> -1,4 (4)<br />
NH 3 + H 2 O NH + OH - '<br />
K<br />
4<br />
b<br />
= <strong>10</strong> -4,76 (5)<br />
HA - + H 2 O H 2 A + OH - K b2 = <strong>10</strong> -8,7 (6)<br />
2<br />
SO + H<br />
4 2 O HSO 4<br />
+ OH - K b = <strong>10</strong> -12 (7)<br />
HA - H + + A 2- K a2 = <strong>10</strong> -12,6 (8)<br />
'<br />
So s<strong>án</strong>h <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> từ (4) đến (7), ta <strong>có</strong>: K b1 . C 2- >> K<br />
A b<br />
. C<br />
NH 3<br />
>> K b2 . C - >><br />
HA<br />
K b . C<br />
2<br />
(4) chiếm ưu thế và như vậy (4) và (8) quyết định thành phần cân <strong>bằng</strong><br />
-<br />
SO<br />
4<br />
<strong>của</strong> hệ:<br />
A 2- + H 2 O HA - + OH - K b1 = <strong>10</strong> -1,4<br />
C 0,02 0,002<br />
[] 0,02 - x 0,002 + x x<br />
x = 0,0142 [HA - ] = 0,0162 (M)<br />
2<br />
A<br />
-<br />
-<br />
[HA ] 0,0162<br />
α = =<br />
(Hoặc α 2 - A<br />
= 0,7364 hay α<br />
2<br />
A<br />
0,022 0,022 - = 73,64 %.<br />
=<br />
-<br />
[OH ] + C + C 0,0142 + 0,001 + 0,001<br />
-<br />
HSO<br />
+<br />
4<br />
NH4<br />
= 0,7364)<br />
0,022 0,022
Câu 3 (2,0đ):<br />
N Ag = 0,<strong>10</strong>0 : <strong>10</strong>7,88 = 9,27.<strong>10</strong> -4 mol<br />
Số mol cực đại <strong>của</strong> NH 3 cần để tạo phức là: 9,27.<strong>10</strong> -4 . 2 = 1,854.<strong>10</strong> -3 M nghĩa là nhỏ<br />
hơn nhiều so với số mol NH 3 <strong>có</strong> trong dung dịch (<strong>10</strong> -2 M). Vậy NH 3 rất dư để hoà<br />
tan lượng Ag nếu xảy ra phản ứng.<br />
Chúng ta sẽ kiểm tra khả năng hoà tan theo quan điểm điện <strong>hóa</strong> và nhiệt động:<br />
Ag + + e Ag E 1 = E o 1 + 0,059lg[Ag + ]<br />
E<br />
0,059 PO<br />
lg<br />
4 OH<br />
O 2 + 4e + H 2 O 4OH - 2<br />
2 2<br />
4<br />
E<br />
o<br />
Khi cân <strong>bằng</strong> E 1 = E 2 . Trong dung dịch NH 3 = 0,1M (lượng NH 3 đã phản ứng<br />
không đ<strong>án</strong>g kể) ta <strong>có</strong>: [OH - ] = (K b .C) 1/2 = 1,32.<strong>10</strong> -3 M<br />
E 2 = 0,5607V.<br />
Vì E 2 = E 1 nên từ tính to<strong>án</strong> ta <strong>có</strong> thể suy ra được [Ag + ] = 9,12.<strong>10</strong> -5 M<br />
Nồng độ tổng cộng <strong>của</strong> Ag + trong dung dịch:<br />
[Ag + ] o = [Ag + ] + [Ag(NH 3 ) + ] + [Ag(NH 3 ) 2+ ]<br />
= [Ag + ](1 + 1 [NH 3 ] + 1 2 [NH 3 ] 2 ) = 15,5M<br />
Giá trị này lớn hơn nhiều so với lượng Ag dùng cho phản ứng. Vì vậy <strong>các</strong> điều kiện<br />
điện <strong>hóa</strong> và nhiệt động thuận lợi cho việc hoà tan 0,<strong>10</strong>0g Ag<br />
Câu 4 (2,0đ):<br />
Gäi oxit kim lo¹i phi t×m lµ MO vµ a vµ 2a lµ sè mol CuO vµ MO trong A.<br />
V× hidro chØ khö ®îc nh÷ng oxit kim lo¹i ®øng sau nh«m trong d·y ®iÖn hãa nªn<br />
cã 2 kh n¨ng xy ra:<br />
* Trêng hîp 1: M ®øng sau nh«m trong d·y ®iÖn hãa<br />
CuO + H 2 Cu + H 2 O<br />
MO + H 2 M + H 2 O<br />
3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O<br />
3M + 8HNO 3 3 M(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O<br />
Ta cã hÖ pt:<br />
80 a ( M 16).2a<br />
3,6<br />
<br />
8a<br />
16a<br />
<br />
= 0,15<br />
3 3<br />
<br />
Gii hÖ pt cho a = 0,01875 vµ M = 40 Ca<br />
Trêng hîp nµy lo¹i v× Ca ®øng tríc Al trong d·y thÕ ®iÖn hãa.<br />
* Trêng hîp 2: M ®øng tríc nh«m trong d·y ®iÖn hãa<br />
CuO + H 2 Cu + H 2 O<br />
3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O<br />
MO + 2HNO 3 M(NO 3 ) 2 + 2H 2 O<br />
Ta cã hÖ pt:<br />
80 a ( M 16).2a<br />
3,6<br />
<br />
8a<br />
4a = 0,15<br />
3<br />
Gii hÖ pt cho a = 0,01875 vµ M = 24 Mg
NghiÖm nµy hîp lý vµ V= 0,01875. 2 . 22,4 = 0,28 lÝt. <br />
3<br />
Câu 5 (2,0đ):<br />
1. Đồng phân hình <strong>học</strong>, cấu dạng bền và chất xác định :<br />
Me<br />
OH Pr<br />
Me<br />
%CuO 41,66%<br />
<br />
%MgO 58,34%<br />
OH<br />
OH<br />
Pr Me Pr Me Pr<br />
OH<br />
Me<br />
Me<br />
OH<br />
Pr<br />
OH<br />
OH<br />
Pr Me OH<br />
Me<br />
Pr<br />
Pr<br />
mentol<br />
neomentol<br />
isomentol<br />
neoisomentol<br />
2. Gọi công thức <strong>của</strong> hai axit là R(COOH) 2 . Theo giả <strong>thi</strong>ết R + 90 = <strong>11</strong>6<br />
R = 26 (C 2 H 2 ). Vì oxi <strong>hóa</strong> mãnh liệt mỗi chất <strong>đề</strong>u tạo axit oxalic, nên hai<br />
axit này <strong>có</strong> cùng cấu tạo HOOC-CH=CH-COOH và là <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> <strong>của</strong><br />
nhau.<br />
HOOC<br />
H<br />
HOOC<br />
H<br />
- OOC<br />
H<br />
O<br />
H COOH<br />
-H + H COO - -H +<br />
H COO -<br />
F F' F"<br />
OH... O<br />
OH...<br />
O<br />
OH<br />
-H + O<br />
O<br />
-H +<br />
- OOC COO -<br />
H<br />
H<br />
H H<br />
H H<br />
M M' M"<br />
- K 1 (M) > K 1 (F) là do M <strong>có</strong> khả năng tạo liên kết hidro nội phân tử, liên kết O-<br />
H <strong>của</strong> M trong quá trình phân ly thứ nhất phân cực hơn so với F và bazơ liên<br />
hợp M’ cũng bền vững hơn F’.<br />
- K 2 M < K 2 F là do liên kết hidro nội phân tử làm cho M’ khó nhường proton<br />
hơn so với F’ và bazơ liên hợp <strong>của</strong> M’ là M” lại kém bền hơn (do thế năng<br />
tương tác giữa <strong>các</strong> nhóm -COO - lớn) bazơ liên hợp <strong>của</strong> F’ là F’’.<br />
Câu 6 (2đ)<br />
1. Công thức cấu tạo <strong>các</strong> dạng <strong>đồng</strong> phân <strong>của</strong> phân tử cis-diaminodicloroplatin<br />
(II): (1 điểm)
Cl NH 3<br />
Pt<br />
Cl NH 3<br />
cis<br />
H 3 N Cl<br />
Pt<br />
Cl NH 3<br />
trans<br />
2. [Pt(NH 3 ) 4 ][PtCl 4 ]. [Pt(NH 3 ) 3 Cl][Pt(NH 3 )Cl 3 ]<br />
[Pt(NH 3 ) 3 Cl] 2 [PtCl 4 ] [Pt(NH 3 ) 4 ][Pt(NH 3 )Cl 3 ] 2<br />
3. 8<br />
5d y<br />
2 2<br />
x<br />
4. . Trong phức tứ diện 4 ligand <strong>đề</strong>u nằm trên đường phân giác <strong>của</strong> hai<br />
trục x và y. Nếu được đầy đủ electron thì mật độ electron sẽ cao hơn.<br />
Câu 7 (2,0đ):<br />
1. Đặt công thức phân tử <strong>của</strong> A là C x H y O z .<br />
Theo giả <strong>thi</strong>ết ta <strong>có</strong>: 12x + y + 16z = 74, y 2x + 2<br />
Ta chọn được công thức <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> <strong>của</strong> A là: C 4 H <strong>10</strong> O, C 3 H 6 O 2 và C 2 H 2 O 3 .<br />
Với sơ đồ trên chỉ thoả với công thức phân tử và công thức cấu tạo <strong>của</strong> A là lần<br />
lượt là: C 2 H 2 O 3<br />
H<br />
H<br />
O<br />
C<br />
O<br />
C<br />
O<br />
anhidrit fomic<br />
(HCO) 2 O + 2NaOH 2HCOONa + H 2 O<br />
CH 3 MgCl + (HCO) 2 O CH 3 CH(OOCH)OMgCl<br />
CH 3 CH(OOCH)OMgCl + H 2 O CH 3 CH=O + HCOOH + Mg(OH)Cl<br />
C 2 H 5 MgCl + CH 3 CH=O CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OMgCl<br />
CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OMgCl + H 2 O CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OH
2.<br />
CH 2 OH<br />
CH 3 CHO + 4 HCHO + NaOH HO CH 2 C CH 2 OH HCOONa<br />
CH 2 OH<br />
(A)<br />
(Hoặc:<br />
CH 2 OH<br />
OH<br />
CH 3 CHO + 3HCHO HO CH 2 C CHO<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 OH<br />
HOCH 2 C CHO HCHO NaOH HOCH 2 C CH 2 OH HCOONa<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 OH<br />
(A) )<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 Br<br />
HOCH 2 C CH 2 OH 4 KBr 4H 2 SO 4 BrCH 2 CCH 2 Br 4KHSO 4 4H 2 O<br />
CH 2 OH<br />
CH 2 Br<br />
CH 2 Br<br />
BrCH 2 CCH 2 Br 2 Zn 2 ZnBr 2<br />
CH 2 Br<br />
(B)<br />
Câu 8:<br />
Ph<br />
2PhCHO NaCN OH<br />
1.<br />
Ph-CO-CHOH-Ph HNO 3<br />
CH 3 COOH Ph-CO-C-Ph<br />
Ph- C- C-OH<br />
(A)<br />
(B) O<br />
O O<br />
Ph<br />
Ph<br />
2.<br />
Ph- C - C- OH<br />
O O<br />
H +<br />
Ph- C - C- OH<br />
HO O (C)
Li +<br />
CH 3 -CH 2 -CHO H 2N-C(CH 3 ) 3 LiN[CH(CH 3 ) 2 ] 2<br />
CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH PCC, CH 2Cl 2<br />
CH 3 -CH 2 -CH=N-C(CH 3 ) 3<br />
CH 3 -CH-CH=N-C(CH 3 ) 3<br />
D<br />
E<br />
F<br />
HBr<br />
O<br />
CH 2 =CH-CHO<br />
H 2 C-CH 2<br />
HO OH Br<br />
O<br />
G<br />
Mg<br />
ete<br />
O<br />
H 2 C-CH 2<br />
MgBr O<br />
H<br />
1. CH 3<br />
O<br />
CH 3<br />
2. H 2 O<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
I<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
I<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
H 2 , Pd/C<br />
- H 2 O<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
J<br />
O<br />
O<br />
H 2 O<br />
H +<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
K<br />
CHO<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
Li<br />
CH 3 -CH-CH=N-C(CH 3 ) 3<br />
F<br />
+<br />
H 3 C<br />
K<br />
CHO<br />
H 2 O, H +<br />
H 3 C<br />
- H 2 N-C(CH 3 ) 3<br />
H 3 C<br />
(CH 3 ) 3 C-N=HC CH 3<br />
M<br />
OHC CH 3<br />
N<br />
Câu 9 (2,0đ)<br />
P<br />
NH3<br />
1. Kp =<br />
2.<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
P<br />
N<br />
2 2<br />
Kp =<br />
(0,499 <strong>10</strong> )<br />
5 2<br />
5 3 5<br />
(0,376 <strong>10</strong> ) (0,125<strong>10</strong> )<br />
= 3,747.<strong>10</strong> 9<br />
Pa -2<br />
K = Kp P 0<br />
-Δn<br />
K = 3,747.<strong>10</strong> -9 (1,013.<strong>10</strong> 5 ) 2 = 38,45<br />
ΔG 0 = -RTlnK ΔG 0 = -8,314 400 ln 38,45 = -12136 J.mol¯1 = - 12,136<br />
kJ.mol -1<br />
n<br />
2<br />
n<br />
H<br />
N<br />
= 2 PN<br />
2<br />
H<br />
n<br />
3<br />
P n 2<br />
n<br />
2<br />
H2<br />
NH<br />
=<br />
P<br />
NH<br />
N<br />
=<br />
3<br />
P n 3<br />
H2<br />
500<br />
0,125 = 166 mol<br />
0,376<br />
NH<br />
= 500<br />
0,376<br />
0,499 = 664 mol<br />
n tổng cộng = 13<strong>30</strong> mol P tổng cộng = 1<strong>10</strong> 5 Pa<br />
3. Sau khi thêm <strong>10</strong> mol H 2 vào hệ, n tổng cộng = 1340 mol.<br />
P<br />
H<br />
= 5<strong>10</strong><br />
2<br />
P<br />
NH<br />
=<br />
3<br />
ΔG = ΔG 0 + RTln<br />
1340 1<strong>10</strong>5 = 0,380.<strong>10</strong> 5 Pa ; P<br />
2<br />
664<br />
1340 1<strong>10</strong>5 = 0,496<strong>10</strong> 5 Pa<br />
ΔG 0 = [-12136 + 8,314 400 ln (<br />
496<br />
1,013<br />
0,124<br />
2<br />
3<br />
381 2<br />
N<br />
= 166<br />
1340 1<strong>10</strong>5 = 0,124<strong>10</strong> 5 Pa<br />
)] = -144,5 J.mol1<br />
Cân <strong>bằng</strong> ( * ) chuyển dịch sang p<strong>hải</strong>.<br />
4. Sau khi thêm <strong>10</strong> mol N 2 trong hệ <strong>có</strong> 785 mol khí và áp suất phần mỗi khí là:
P = <strong>10</strong>0 H 2<br />
785 1<strong>10</strong>5 Pa ; P<br />
2<br />
ΔG = ΔG 0 + RTln<br />
N = 5<strong>10</strong><br />
ΔG = 8,314 4<strong>10</strong> [-ln (36,79 1,013 2 ) + ln (<br />
J.mol¯1<br />
Câu <strong>10</strong> (2,0đ):<br />
785 1<strong>10</strong>5 Pa ; P= 175 785 1<strong>10</strong>5 Pa<br />
175<br />
2<br />
2<br />
<strong>10</strong>0 5<strong>10</strong><br />
Cân <strong>bằng</strong> ( * ) chuyển dịch sang trái.<br />
785 2 1,013 2 )] = 19,74<br />
1. Nhiệt hình thành <strong>của</strong> hai <strong>đồng</strong> phân hợp chất không bão hòa chỉ <strong>có</strong> thể so s<strong>án</strong>h<br />
khi hiđro <strong>hóa</strong> chúng cho cùng một sản phẩm và đo nhiệt hiđro <strong>hóa</strong>. Đồng phân kém<br />
bền <strong>có</strong> nhiệt hiđro <strong>hóa</strong> lớn hơn và khi đó tách ra nội năng lớn hơn. Nhiệt hiđro <strong>hóa</strong><br />
<strong>bằng</strong> -H <strong>của</strong> phản ứng. Vì vậy, nhiệt hiđro<strong>hóa</strong> <strong>của</strong> penta-1,4-đien lớn hơn <strong>của</strong><br />
penta-1,3-đien; <strong>của</strong> cis-4,4- đimetylpent-2-en lớn hơn <strong>của</strong> trans-4,4- đimetylpet-2-<br />
en.<br />
2. Các công thức cấu trúc bền <strong>của</strong> CH 3 CH=C(CH 3 )COCH 3 .<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
C<br />
C<br />
H<br />
C<br />
O<br />
cis, s-trans<br />
CH 3<br />
H 3 C<br />
H CH 3<br />
C<br />
C<br />
C<br />
O<br />
CH 3<br />
trans, s-trans<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
C<br />
C<br />
H<br />
cis, s-cis<br />
CH 3<br />
O<br />
H 3 C<br />
H CH 3<br />
C<br />
C<br />
CH 3<br />
trans, s-cis<br />
Tên <strong>của</strong> một trong <strong>các</strong> cấu trúc đó: trans,s-trans-3-metylpent-3-en-2-on.<br />
3. Công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> dẫn xuất 1,4-đioxan thế khi đime <strong>hóa</strong> hợp chất (R)-1,2-<br />
epoxi-2-metylpentan:<br />
CH 3 O<br />
n-C 3 H 7<br />
O<br />
CH 3<br />
C 3 H 7 -n<br />
n-C 3 H 7<br />
CH 3<br />
O C 3 H 7 -n<br />
CH 3<br />
O<br />
n-H 7 C 3<br />
H 3 C<br />
O<br />
CH 3<br />
O C 3 H 7 -n<br />
n-H 7 C 3<br />
H 3 C<br />
O<br />
O<br />
O<br />
C 3 H 7 -n<br />
CH 3<br />
C 3 H 7 -n<br />
O CH 3<br />
n-C 3 H 7 O<br />
CH 3<br />
CH<br />
O 3<br />
n-C 3 H 7 O<br />
CH<br />
C 3 H 7 -n<br />
3<br />
H 3 C<br />
O<br />
O<br />
C 3 H 7 -n<br />
CH 3<br />
C 3 H 7 -n<br />
O<br />
O CH 3<br />
C 3 H 7 -n<br />
CH 3<br />
C 3 H 7 -n
HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA<br />
TỈNH HÀ NAM<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Câu 1. (2 điểm). Tốc độ phản ứng<br />
1. Nghiên cứu động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng:<br />
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC<br />
KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
( Đề này gồm <strong>có</strong> 5 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
2NO (k) + 2H 2 (k) N 2 (k) + 2H 2 O (l)<br />
người ta thu được <strong>các</strong> số liệu sau:<br />
P(NO), atm P(H 2 ), atm Tốc độ phản ứng (atm.s 1<br />
)<br />
0,375 0,500 6,34.<strong>10</strong> 4<br />
0,375 0,250 3,15.<strong>10</strong> 4<br />
0,188 0,500 1,56. <strong>10</strong> 4<br />
a. Viết biểu thức liên hệ tốc độ phản ứng với nồng độ <strong>các</strong> chất tham gia phản ứng.<br />
b. Phản ứng được cho là bao gồm 3 giai đoạn sơ cấp:<br />
Giai đoạn 1. 2NO N 2 O 2<br />
Giai đoạn 2. N 2 O 2 + H 2 N 2 O + H 2 O<br />
Giai đoạn 3. N 2 O + H 2 N 2 + H 2 O<br />
Với <strong>các</strong> điều kiện nào về tốc độ tương đối <strong>của</strong> <strong>các</strong> giai đoạn 1, 2, và 3, cơ chế phản<br />
ứng trên là phù hợp với quy luật động <strong>học</strong> thu được từ thực nghiệm?<br />
2. Hiệu suất lượng tử <strong>của</strong> phản ứng quang <strong>hóa</strong> là tỉ số giữa số phân tử bị biến đổi<br />
<strong>hóa</strong> <strong>học</strong> với số quang tử mà hệ hấp thụ.<br />
Hơi axeton, đựng trong bình kín (không chứa chất khí nào khác) <strong>có</strong> thể tích 59<br />
mL ở nhiệt độ 56,7 o C được chiếu bởi một chùm <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g đơn sắc <strong>có</strong> bước sóng λ<br />
= 313 nm, bị phân hủy theo phương trình phản ứng tổng cộng sau:<br />
CH 3 COCH 3 (k) → C 2 H 6(k) + CO (k) (1)<br />
Nếu liên tục chiếu s<strong>án</strong>g trong 7 giờ <strong>bằng</strong> nguồn s<strong>án</strong>g <strong>có</strong> bước sóng cho ở trên với<br />
tốc độ cung cấp năng lượng 4,81.<strong>10</strong> -3 J/s thì áp suất trong bình tăng từ 1,022 bar<br />
lên 1,044 bar. Cho rằng hơi axeton chỉ hấp thụ 91,5 % năng lượng <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g tới.<br />
Hãy tính hiệu suất lượng tử <strong>của</strong> phản ứng (1).<br />
Cho h = 6,626.<strong>10</strong> -34 J.s; c = 3.<strong>10</strong> 8 m/s; N A = 6,02.<strong>10</strong> 23 . mol -1<br />
Câu 2. (2 điểm). Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
1
1. Tính số ml dung dịch (NH 4 ) 2 SO 4 0,<strong>10</strong>0M cần thêm vào <strong>10</strong>0 ml dung dịch Na 2 S<br />
0,<strong>10</strong>0M để pH <strong>của</strong> hệ giảm 0,76 đơn vị.<br />
2. Tính số gam KCN cần cho vào <strong>10</strong>0,00 ml dung dịch NH 3 0,020M để độ điện li<br />
<strong>của</strong> NH 3 giảm <strong>30</strong>%.<br />
Câu 3. (2 điểm) Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Thiết lập <strong>khu</strong> <strong>vực</strong> pH sao cho K 2 Cr 2 O 7 <strong>có</strong> thể oxi <strong>hóa</strong> được hơn 80% Br - và ít<br />
hơn 2% Cl - từ hỗn hợp KBr 0,0<strong>10</strong>M và KCl 1,0M.<br />
Cho:<br />
E 0<br />
= 1,36 V;<br />
<br />
Cl / 2Cl<br />
2<br />
E 0<br />
= 1,065 V;<br />
Br / 2Br<br />
2( l )<br />
E 0<br />
= 1,33 V;<br />
2 3<br />
Cr2O<br />
7 / 2Cr<br />
[Cr 2 O<br />
2- 7 ] = [Cr 3+ ] = 1M. Độ tan <strong>của</strong> Br 2 trong nước là 0,22 M.<br />
2. Đ<strong>án</strong>h giá thành phần cân <strong>bằng</strong> trong hỗn hợp KClO 3 0,<strong>10</strong>M và FeBr 2 0,060M ở<br />
pH= 2,0. Cho:<br />
* 2,<br />
17 3<br />
III<br />
0<br />
E = 1,45 V;<br />
ClO /Cl<br />
<br />
3<br />
= <strong>10</strong> (Fe ) ;<br />
<br />
E 0<br />
= 1,085 V;<br />
Br / 2Br<br />
2(H2O)<br />
= <strong>10</strong> (Fe )<br />
* 5,<br />
92 2<br />
II<br />
3 2<br />
E 0<br />
= 0,771 V;<br />
Fe /Fe<br />
Câu 4. (2 điểm) Bài to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
Acgirôđit là một kho<strong>án</strong>g vật hiếm gặp trong tự nhiên. Nó <strong>có</strong> màu đen pha<br />
tím, <strong>án</strong>h kim. Thành phần <strong>của</strong> Acgirôđit gồm bạc (Ag +1 ), lưu huỳnh (S -2 ) và một<br />
hợp chất chứa một nguyên tố mới X chưa xác định lúc bấy giờ.<br />
Đốt cháy hoàn toàn 1,0002 gam Acgirôđit trong không khí thấy <strong>có</strong> khí SO 2<br />
thoát ra và chất rắn A. Chất rắn A hòa tan trong axit nitric thu được dung dịch C và<br />
chất rắn B, là một oxit lưỡng tính. Để xác định ion Ag + , người ta cho vào dung<br />
dịch C <strong>10</strong>0 ml KSCN 0,1M, lượng dư KSCN được chuẩn độ bởi dung dịch Fe 3+<br />
0,1M thấy hết 9,69 ml. Khí SO 2 <strong>sinh</strong> ra được hấp thụ hoàn toàn trong dung dịch<br />
Ba(OH) 2 dư thu được 1,156 gam kết tủa.<br />
a. Tính số mol và khối lượng Ag + và S 2- trong <strong>10</strong>0 gam Acgirôđit.<br />
b. Xác định nguyên tố X và công thức <strong>của</strong> Acgirôđit.<br />
c. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> B với HCl đậm đặc và dung dịch NaOH.<br />
Cho: Ag = <strong>10</strong>7,9; Ba = 137,3; S= 32,1; O = 16.<br />
Câu 5. (2 điểm) Tổng hợp chất hữu cơ<br />
Hợp chất <strong>có</strong> cấu trúc<br />
2
COOCH 2 CH 3<br />
được tổng hợp từ propen và benzen theo sơ đồ <strong>các</strong> phản ứng sau<br />
A B C<br />
+<br />
MgCl<br />
D<br />
H<br />
G<br />
F<br />
E<br />
I K L M P<br />
+C 2 H 5 OH<br />
COOC 2 H 5<br />
Chỉ rõ cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất ứng với <strong>các</strong> chữ cái.<br />
Câu 6. (2 điểm) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi.<br />
a. So s<strong>án</strong>h nhiệt độ nóng chảy <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau, giải thích.<br />
Axit oxalic, axit maleic và axit fumaric<br />
b. So s<strong>án</strong>h khả năng tan trong H 2 O <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau, giải thích.<br />
Axit axetic, axit fumaric và axit maleic.<br />
Câu 7. (2 điểm). Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
Hợp chất hữu cơ X <strong>có</strong> công thức phân tử C 6 H 14 O. X phản ứng được với I 2<br />
trong dung dịch kiềm tạo kết tủa. Sử lý X với dung dịch H 3 O + thu được<br />
hiđrocacbon E. Ozon phân E thu được chất hữu cơ F. Cho X tác dụng với SOCl 2<br />
thu được chất hữu cơ Y. Cho Y tác dụng với (CH 3 ) 3 CONa thu được chất hữu cơ Z.<br />
Cho Z phản ứng với HBr <strong>có</strong> mặt xúc tác thu được chất hữu cơ B, còn khi cho Z tác<br />
dụng với C 6 H 5 CO 3 H thu được chất hữu cơ A. Cho B tác dụng với Mg(trong ete)<br />
thu được chất D. Cho D tác dụng với A, tiếp theo là H 3 O + thu được chất Q <strong>có</strong> tên<br />
gọi là 2,2,7,7-tetrametyloctan-3-ol. Cho chất D tác dụng với chất F tiếp theo là<br />
H 3 O + thu được chất P <strong>có</strong> tên gọi là 2,5,5-trimetylhexan-2-ol.<br />
1; Chỉ ra công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất ứng với <strong>các</strong> chữ cái trên.<br />
2; Viết cơ chế <strong>của</strong> quá trình chuyển từ X đến E.<br />
Câu 8. (2 điểm) Tổng hợp hữu cơ.<br />
3
Chất hữu cơ X <strong>có</strong> công thức phân tử C 9 H 16 O mạch hở, <strong>có</strong> khả năng tham gia<br />
phản ứng iodofom. Tiến hành ozon phân X [1;O 3 , 2;(CH 3 ) 2 S] thu được hai chất<br />
hữu cơ là Y và Z. Chất Z tác dụng với H 2 (Ni,t o ) thu được chất A. Chất A tác dụng<br />
với SOCl 2 thu được dẫn xuất chứa clo B. Sử lý X với dung dịch H 3 O + thu được<br />
chất D <strong>có</strong> công thức C 9 H 18 O 2 . Đun D với H 2 SO 4 (đặc) thu được một hiđrocacbon E.<br />
Ozon phân E thu được hai chất hữu cơ là F và G. Chất G tác dụng với HIO 4 thu<br />
được hai axit cacboxylic là H và K <strong>có</strong> khối lượng mol tương ứng <strong>bằng</strong> 74 và 46.<br />
Sử lý F với C 2 H 5 O - /C 2 H 5 OH, tiếp theo là phản ứng với chất B, thu được 3-<br />
propylpentan-2,4-đion.<br />
A; Chỉ ra công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất ứng với <strong>các</strong> chữ cái.<br />
B; Chỉ ra cấu trúc <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân không gian <strong>của</strong> X và gọi tên <strong>của</strong> chúng.<br />
Câu 9. (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Hai xi lanh A, B được đậy chặt <strong>bằng</strong> piston. Xi lanh A chứa hỗn hợp khí<br />
CO 2 và H 2 theo tỉ lệ mol 1:1, xilanh B chứa khí C 3 H 8 . Nung nóng cả 2 xi lanh đến<br />
527 0 C xảy ra <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
(A) CO 2 (k) + H 2(k) CO (k) + H 2 O (k) K c = 2,50.<strong>10</strong> -1<br />
(B) C 3 H 8(k) C 3 H 6(k) + H 2(k) K c = 1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
Khi đạt tới cân <strong>bằng</strong>, áp suất ở 2 xi lanh <strong>bằng</strong> nhau. Thành phần % thể tích <strong>của</strong><br />
C 3 H 8 trong xi lanh B <strong>bằng</strong> 80%.<br />
1. Tính nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> chất trong xi lanh B và áp suất toàn phần khi đạt tới<br />
cân <strong>bằng</strong>.<br />
2. Tính nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất trong xi lanh A.<br />
3. Dùng piston để giảm thể tích <strong>của</strong> mỗi xi lanh còn một nửa thể tích ban đầu,<br />
trong khi giữ nguyên nhiệt độ. Tính áp suất toàn phần tại thời điểm cân <strong>bằng</strong> trong<br />
mỗi xi lanh.<br />
Câu <strong>10</strong>. (2 điểm) Phức chất<br />
1. Coban tạo ra được <strong>các</strong> ion phức: [CoCl 2 (NH 3 ) 4 ] + (A); [Co(CN) 6 ] 3- (B);<br />
[CoCl 3 (CN) 3 ] 3- (C).<br />
a. Gọi tên (A), (B), (C).<br />
b. Theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị <strong>các</strong> nguyên tử trong (B) ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> nào?<br />
c. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
4
d. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion Fe 2+ trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
2. Cho sơ đồ <strong>các</strong> phản ứng:<br />
FeSO 4<br />
B kÕt tña tr¾ng<br />
FeCl 2 (dd)<br />
KCN ®Æc d<br />
A (dd)<br />
Fe 2 (SO 4 ) 3 ®Æc<br />
AgNO 3<br />
C kÕt tña xanh ®Ëm<br />
D tr¾ng FeCl 2<br />
G kÕt tña xanh<br />
KMnO 4 ,H +<br />
E (dd)<br />
a. Viết phương trình ion <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng theo sơ đồ trên.<br />
Pb(OH) 2<br />
KOH<br />
b. Hãy cho biết từ tính <strong>của</strong> hợp chất A, dùng thuyết lai <strong>hóa</strong> để giải thích.<br />
A + F kÕt tña n©u<br />
5
HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA<br />
TỈNH HÀ NAM<br />
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM<br />
MÔN: HÓA HỌC KHỐI: <strong>11</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
1a 2H 2 (k) + 2NO (k) N 2 (k) + 2H 2 O (k)<br />
0,5<br />
Câu<br />
1<br />
BiÓu thøc ®Þnh luËt tèc ®é phn øng: v = k.[NO] a .[H 2 ] b<br />
v 1 = k.(0,375) a .(0,500) b = 6,34. <strong>10</strong> 4<br />
v 2 = k.(0,375) a .(0,250) b = 3,15.<strong>10</strong> 4<br />
1b<br />
v 3 = k.(0,188) a .(0,500) b = 1,56.<strong>10</strong> 4<br />
a = 2, b = 1<br />
Thùc nghiÖm chøng tá r»ng v = k.[NO] 2 .[H 2 ] 1<br />
Cách 1: Giải <strong>bằng</strong> phương pháp gần đúng nồng độ dừng<br />
Trong c¬ chÕ 3 giai ®o¹n:<br />
v =<br />
<br />
kt<br />
Giai ®o¹n 1. 2NO ‡ ˆ ˆ ˆ† ˆˆ N 2 O 2<br />
kn<br />
k2<br />
Giai đoạn 2. N 2 O 2 + H 2 N 2 O + H 2 O<br />
k3<br />
Giai đoạn 3. N 2 O + H 2 N 2 + H 2 O<br />
d N O<br />
<br />
dt<br />
2<br />
<br />
d N 2<br />
dt<br />
2 2<br />
d N O<br />
dt<br />
<br />
= k 3 [N 2 O][H 2 ] (1)<br />
<br />
= k 2 [N 2 O 2 ][H 2 ] - k 3 [N 2 O][H 2 ] = 0 (2)<br />
= k t [NO] 2 - k n [N 2 O 2 ] - k 2 [N 2 O 2 ][H 2 ] = 0 (3)<br />
Từ (2)→ [N 2 O] = (k 2 /k 3 )[N 2 O 2 ] (4)<br />
(2)+ (3) → k t [NO] 2 - k n [N 2 O 2 ] - k 3 [N 2 O][H 2 ] = 0 (5)<br />
Thay (4) vào (5):<br />
k t [NO] 2 - k n [N 2 O 2 ] – k 2 [N 2 O 2 ][H 2 ] = 0 (6)<br />
0,75<br />
→ [N 2 O 2 ] =<br />
k<br />
k<br />
n<br />
t<br />
NO 2<br />
k [ H ]<br />
2 2<br />
(7)<br />
6
Thay (7) vào (4) ta <strong>có</strong>: [N 2 O] = (k 2 /k 3 )<br />
Thay (8) vào (1) thu được: v =<br />
<br />
d N 2<br />
dt<br />
k<br />
k<br />
n<br />
t<br />
<br />
= k 2<br />
NO 2<br />
k [ H ]<br />
k<br />
2 2<br />
k<br />
n<br />
t<br />
NO 2<br />
k [ H ]<br />
2 2<br />
(8)<br />
[H 2 ] (9)<br />
Để (9) trùng với định luật tốc độ thực nghiệm cần <strong>có</strong> điều kiện<br />
k n >> k 2 [H 2 ], tức là giai đoạn 2 p<strong>hải</strong> là chậm. Khi ấy (9) trở thành:<br />
v = Kk 2 [NO] 2 .[H 2 ] = k.[NO] 2 .[H 2 ]<br />
K = k t /k n (giai đoạn thuận nghịch nhanh nên <strong>có</strong> thể <strong>thi</strong>ết lập được cân<br />
<strong>bằng</strong>), k = Kk 2<br />
Cách 2: Giải <strong>bằng</strong> phương pháp gần đúng tốc độ giới hạn<br />
Nếu 2 chậm, 1 và 3 nhanh.<br />
2NO N 2 O 2 (1) nhanh<br />
k2<br />
N 2 O 2 + H 2 N 2 O + H 2 O (2) chậm<br />
k3<br />
N 2 O + H 2 N 2 + H 2 O (3) nhanh<br />
Tốc độ phản ứng được quyết định bởi (2), nên:<br />
v = k 2 [N 2 O 2 ].[H 2 ] (4)<br />
Dựa vào cân <strong>bằng</strong> (1) rút ra:<br />
[N 2 O 2 ] = K. [NO] 2 (5)<br />
Thay (5) vào (4) thu được:<br />
v = K.k 2 [NO] 2 .[H 2 ] = k[NO] 2 .[H 2 ]<br />
Các giả định khác không đưa ra được định luật tốc độ phù hợp với thực<br />
nghiệm.<br />
2 CH 3 OCH 3 → C 2 H 6 + CO (1)<br />
0,75<br />
n 0 0 0<br />
n 0 - x x x<br />
Sau phản ứng tổng số mol khí là ∑n = n 0 - x + x + x = n 0 + x<br />
Sự thay đổi số mol<br />
∆n = x = số mol axeton đã phản ứng<br />
Coi <strong>các</strong> khí là lý tưởng ta <strong>có</strong> số phân tử N <strong>của</strong> axeton đã phản ứng là:<br />
N = N A . ∆n =<br />
pV N A<br />
RT<br />
Năng lượng <strong>của</strong> lượng tử s<strong>án</strong>g:<br />
<br />
2<br />
. 0,022.5,9.<strong>10</strong> 6,02.<strong>10</strong><br />
23<br />
<br />
0,082.328,7<br />
= 2,9.<strong>10</strong> 19 phân tử<br />
7
Câu<br />
2<br />
E = hc/λ =<br />
34 8<br />
6,626.<strong>10</strong> ( J. s).3.<strong>10</strong> ( m / s) 23 1<br />
7 6,02.<strong>10</strong> .<br />
<br />
mol<br />
<br />
3,13.<strong>10</strong> ( m)<br />
Số quang tử hệ đã hấp thụ:<br />
N hν =<br />
3<br />
91,5.4,81.<strong>10</strong> .3600.7 6,02.<strong>10</strong><br />
23<br />
<strong>10</strong>0.382<strong>30</strong>0<br />
= 382,3 kJ/mol<br />
= 1,75.<strong>10</strong> 20 photon<br />
Hiệu suất lượng tử:<br />
η = 2,9.<strong>10</strong> 19 /1,75.<strong>10</strong> 20 = 0,17<br />
1 Trong dung dịch Na 2 S <strong>có</strong> <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
S 2- + H 2 O HS - + OH - (1) K b1 = <strong>10</strong> -1,1<br />
HS - + H 2 O H 2 S + OH - (2) K b2 = <strong>10</strong> -6,98<br />
H 2 O H + + OH - (3) K w = <strong>10</strong> -14<br />
So s<strong>án</strong>h <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> trên ta thấy: K b1 >>K b2 và K b1 .C>>K w nên cân <strong>bằng</strong><br />
(1) là chủ yếu:<br />
S 2- + H 2 O HS - + OH - K b1 = <strong>10</strong> -1,1<br />
C 0 0,1<br />
[] 0,1 – x x x<br />
1,0<br />
<br />
x 2<br />
0,1 - x<br />
= <strong>10</strong><br />
1,1<br />
x = [OH - ] = [HS - ] = 5,78.<strong>10</strong> -2 M<br />
pH = 12,76<br />
Gọi V là số ml dung dịch (NH 4 ) 2 SO 4 0,<strong>10</strong>0M cần thêm vào <strong>10</strong>0,00 ml<br />
dung dịch Na 2 S 0,<strong>10</strong>0M để pH = 12,76 – 0,76 = 12,00<br />
Vì pH = 12 nên:<br />
+ -12<br />
4<br />
-9,24<br />
3 a<br />
0,1.<strong>10</strong>0 <strong>10</strong><br />
C 2<br />
= =<br />
S<br />
<strong>10</strong>0 + V <strong>10</strong>0 + V<br />
0,1.V<br />
0,2.V<br />
C 2<br />
= ; C =<br />
SO 4 NH4<br />
<strong>10</strong>0 + V <strong>10</strong>0 + V<br />
[NH ] h <strong>10</strong><br />
+<br />
= =
Vậy sau khi phản ứng với NH 4<br />
+<br />
còn dư S 2- .<br />
NH 4<br />
+<br />
+ S 2- NH 3 + HS - K = <strong>10</strong> 3,66<br />
C 0<br />
C -<br />
TPGH: S 2-<br />
0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V<br />
HS -<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong>0 + V<br />
<strong>10</strong> - 0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V<br />
<strong>10</strong> - 0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V ; NH 3<br />
0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V ; SO 4 2-<br />
0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V<br />
0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V ;<br />
0,1.V<br />
<strong>10</strong>0 + V<br />
Các quá trình xảy ra trong dung dịch:<br />
0, 2.V<br />
<strong>10</strong>0 + V<br />
HS - + H 2 O H 2 S + OH - (4) K b2 = <strong>10</strong> -6,98<br />
H 2 O H + + OH - (5) K w = <strong>10</strong> -14<br />
NH 3 + H + NH<br />
+ 4 (6) K<br />
-1 a = <strong>10</strong> 9,24<br />
HS - + H + H 2 S (7) K<br />
-1 a1 = <strong>10</strong> 7,02<br />
SO<br />
2- 4 + H + HSO<br />
- 4 (8) K<br />
’-1 a = <strong>10</strong> 2<br />
Vì K<br />
’-1 a
Câu<br />
3<br />
Ta <strong>có</strong>: K b1 . C<br />
NH3<br />
NH 3 + H 2 O NH 4<br />
+<br />
+ OH - (1) K b1 = <strong>10</strong> -4,76<br />
CN - + H 2 O HCN + OH - (2) K b2 = <strong>10</strong> -4,65<br />
H 2 O H + + OH - (3) K w<br />
>> K w nên bỏ qua sự phân li <strong>của</strong> nước<br />
[NH ]<br />
α = = 2,0335.<strong>10</strong><br />
+<br />
' 4<br />
2<br />
NH3<br />
0<br />
CNH3<br />
[NH 4+ ] = 2,0335.<strong>10</strong> -2 .0,02 = 4,067.<strong>10</strong> -4 M<br />
0<br />
BTNĐĐ:<br />
3<br />
C = [NH ] + [NH ] = 0,02<br />
<br />
NH 3 4<br />
[NH 3 ] = 1,9593.<strong>10</strong> -2 M<br />
Theo cân <strong>bằng</strong> (1):<br />
Mặt khác từ cân <strong>bằng</strong> (1) và (2):<br />
K .[NH ] <strong>10</strong> .1,9593.<strong>10</strong><br />
[OH ] = = = 8,372.<strong>10</strong><br />
[OH - ] = [NH 4+ ] + [HCN]<br />
4,76 2<br />
- b1 3<br />
4<br />
+ 4<br />
[NH<br />
4<br />
] 4,067.<strong>10</strong><br />
[HCN] = 8,372.<strong>10</strong> -4 – 4,067.<strong>10</strong> -4 = 4,<strong>30</strong>5.<strong>10</strong> -4 M<br />
[HCN].[OH ] 4,<strong>30</strong>5.<strong>10</strong> .8,372.<strong>10</strong><br />
[CN ] = = = 1,6099.<strong>10</strong> M<br />
4 4<br />
- 2<br />
4,65<br />
Kb2<br />
<strong>10</strong><br />
BTNĐĐ:<br />
<br />
C = C = [HCN] + [CN ]<br />
0 0<br />
KCN<br />
<br />
CN<br />
Khối lượng KCN cần là:<br />
= 1,65295.<strong>10</strong> -2 M<br />
m KCN = 1,65295.<strong>10</strong> -2 .0,1.65 = 0,<strong>10</strong>74 (gam)<br />
1 Nhận xét: Vì lượng Br 2 <strong>sinh</strong> ra tối đa chỉ <strong>có</strong> thể <strong>bằng</strong> 5.<strong>10</strong> -3 M, bé hơn độ<br />
tan <strong>của</strong> Br 2 trong nước vì vậy p<strong>hải</strong> tính<br />
E 0<br />
:<br />
Br / 2Br<br />
<br />
2(H2O)<br />
M<br />
1,0<br />
Br 2 (l) + 2e 2Br - 1<br />
K = <strong>10</strong> 0<br />
Br 2 (H 2 O) Br 2 (l)<br />
K<br />
1<br />
2E /0,0592<br />
[ Br<br />
2(l)<br />
]<br />
= = S<br />
Br (H O)<br />
1<br />
2 Br2<br />
2 2<br />
E<br />
Br 2 (H 2 O) + 2e 2Br - 2E 3<br />
= <strong>10</strong> 0 /0,0592<br />
K = K 1 .K 2<br />
0 0 0,0592<br />
E = E - lgS<br />
2<br />
2( H2O)<br />
3 1 Br<br />
0 0<br />
Br<br />
/2Br<br />
<br />
2<br />
0,059<br />
= E<br />
3<br />
= 1,065 - lg0,22 = 1,0845 V<br />
2<br />
<strong>10</strong>
Ta <strong>có</strong>:<br />
Br - trước, Cl - sau.<br />
E 0<br />
= 1,36 V<br />
Cl / 2Cl<br />
2<br />
> E 0<br />
= 1,0845 V nên Cr 2 O 2- 7 oxi <strong>hóa</strong><br />
Br<br />
2(H2O)<br />
- Để oxi <strong>hóa</strong> 80% Br - thì [Br - ] còn = 0,2.0,01 = 2.<strong>10</strong> -3 M<br />
E<br />
Br /2Br<br />
/2Br<br />
[Br 2 ] = 1/2.(0,01 – 2.<strong>10</strong> -3 ) = 4.<strong>10</strong> -3 M<br />
0 0,0592 [ Br2<br />
]<br />
= E + lg = 1,1733V<br />
Br /2Br<br />
2<br />
2 [ Br ]<br />
2 2<br />
Oxi <strong>hóa</strong> 2% Cl - thì [Cl - ] = 0,98M; [Cl 2 ] = 0,01M<br />
E<br />
E<br />
Cl /2Cl<br />
0 0,0592 [Cl<br />
2]<br />
= E + lg = 1,<strong>30</strong>13V<br />
Cl /2Cl<br />
2<br />
2 [Cl ]<br />
2 2<br />
Cr 2 O 7<br />
2-<br />
+ 14H + + 6e 2Cr 3+<br />
2 3 2 3<br />
2 7 2 7<br />
= 1,33 -<br />
+ 7H 2 O<br />
<br />
0,0592 [ Cr O ][ . H ]<br />
lg<br />
3<br />
2<br />
6 [ Cr ]<br />
2 14<br />
0 2 7<br />
= E +<br />
Cr O /2Cr Cr O /2Cr<br />
14.0,0592 pH<br />
6<br />
= 1,33 – 0,138pH<br />
Để oxi <strong>hóa</strong> hơn 80% Br - và ít hơn 2% Cl - thì:<br />
E < E <<br />
2 3<br />
Br 2 /2Br<br />
Cr O<br />
2 7<br />
/2Cr<br />
E <br />
Cl 2 /2Cl<br />
1,1733 < 1,33 – 0,138pH < 1,<strong>30</strong>13<br />
0,21 < pH < 1,14<br />
2 Ở pH = 2,0<br />
E 0<br />
= 1,085 V<br />
<br />
Br / 2Br<br />
2(H2O)<br />
không phụ thuộc vào pH vì vậy thế<br />
1,0<br />
điều kiện<br />
'<br />
0<br />
E = E = 1,085 V;<br />
Br / Br Br / Br<br />
<br />
2(H 2<br />
2O) 2(H 2<br />
2O)<br />
Đối với cặp ClO 3- /Cl - : ClO<br />
- 3 + 6H + + 6e Cl - + 3H 2 O<br />
0, 0592 [ClO ] 0,<br />
0592<br />
E = E + lg + lg[H ]<br />
6 [Cl ] 6<br />
<br />
0 3<br />
6<br />
<br />
Tính thế điều kiện E ’ :<br />
'<br />
' 0,<br />
0592 [ClO<br />
3<br />
]<br />
E = E + lg - 0,0592pH<br />
'<br />
6 [Cl ]<br />
Vì [ClO 3- ] ’ = [ClO 3- ]; [Cl - ] ’ = [Cl - ] nên E ’ = E 0 – 0,0592pH<br />
Ở pH = 2 thì E ’ = 1,45 – 0,0592.2 = 1,33V<br />
<strong>11</strong>
Đối với cặp Fe 3+ /Fe 2+ :<br />
Fe 3+ + H 2 O FeOH 2+ + H +<br />
Fe 2+ + H 2 O FeOH + + H +<br />
= III <strong>10</strong><br />
* 2,<br />
17<br />
= II <strong>10</strong><br />
* 5,<br />
92<br />
3<br />
'<br />
'<br />
[Fe ] 0<br />
E = E 3<br />
2<br />
+ 0,0592lg =<br />
Fe /Fe<br />
2 '<br />
3<br />
2<br />
Fe /Fe<br />
[Fe ]<br />
E + 0,0592lg<br />
Vì [Fe 3+ ] ’ = [Fe 3+ ] + [FeOH 2+ ] = [Fe 3+ ].(1 + * .h -1 )<br />
[Fe 2+ ] ’ = [Fe 2+ ] + [FeOH + ] = [Fe 2+ ].(1 + * .h -1 )<br />
Do đó tổ hợp lại ta <strong>có</strong>:<br />
*<br />
' 0 h + III<br />
E = E - 0,0592lg h +<br />
*<br />
II<br />
II<br />
III<br />
3<br />
[Fe ]<br />
2<br />
[Fe ]<br />
2 2,<br />
17<br />
= <strong>10</strong> + <strong>10</strong><br />
0,771 - 0,0592lg<br />
= 0,758V<br />
2 5,<br />
92<br />
<strong>10</strong> + <strong>10</strong><br />
Phản ứng đầu tiên xảy ra:<br />
ClO<br />
- 3 + 6Fe 2+ Cl - + 6Fe 3+ K = <strong>10</strong> 6(1,33-0,758)/0,0592 =<br />
<strong>10</strong> 57,97<br />
C 0 0,<strong>10</strong> 0,06<br />
C 0,09 - 0,01 0,06<br />
Phản ứng tiếp theo:<br />
ClO<br />
- 3 + 6Br - Cl - + 3Br 2 K = <strong>10</strong> 6(1,33-1,085)/0,0592 =<br />
<strong>10</strong> 24,83<br />
C 0 0,09 0,12 0,01<br />
C 0,07 - 0,03 0,06<br />
Xét cân <strong>bằng</strong> ngược:<br />
3Br 2 + Cl - ClO<br />
- 3 + 6Br - <strong>10</strong> -24,83<br />
[] 0,06 -3x 0,03-x 0,07+x 6x<br />
6<br />
( 6x) .( 0, 07 + x)<br />
3<br />
0 06 0 03<br />
( , - 3x) .( , -x)<br />
= <strong>10</strong><br />
24,<br />
83<br />
6x = [Br - ] = 1,55.<strong>10</strong> -5 M<br />
[Br 2 ] = 0,060M; [Cl - ] = 0,03M; [ClO 3- ] = 0,07M<br />
Từ (1): 6Fe 3+ + Cl - 6Fe 2+ + ClO<br />
- 3 <strong>10</strong> -57,97<br />
[ ] 0,06-6x 0,03-x 6x 0,07+x<br />
Giả <strong>thi</strong>ết x
1 0,<br />
06<br />
[Fe 3+ ] = [Fe 3+ ] ’ . =<br />
* 1 2,<br />
17 2<br />
1 + .h 1 + <strong>10</strong> . <strong>10</strong><br />
III<br />
= 0,0358M<br />
[FeOH 2+ ] = 0,0242M<br />
Câu<br />
a<br />
Ag + + SCN - AgSCN<br />
0,5<br />
4<br />
Fe 3+ + 3SCN - Fe(SCN) 3<br />
<br />
Ta <strong>có</strong>: n = 0,1.9,69.<strong>10</strong> = 9,69.<strong>10</strong><br />
Fe<br />
3<br />
3 4<br />
mol<br />
n <br />
SCN<br />
3<br />
= 0,1.<strong>10</strong>0.<strong>10</strong> = 0,01 mol<br />
<br />
<br />
3 3<br />
n = n - 3n = 0,01 - 9,69.<strong>10</strong> .3 = 7,093.<strong>10</strong> mol<br />
3<br />
Ag SCN Fe<br />
3<br />
m = 7,093.<strong>10</strong> .<strong>10</strong>7,9 = 0,7653 (g)<br />
Ag<br />
<br />
SO 2 + Ba(OH) 2 BaSO 3 + H 2 O<br />
1,156<br />
Ta <strong>có</strong>: nBaSO<br />
= = 5,317.<strong>10</strong><br />
3<br />
217,4<br />
3<br />
mol<br />
<br />
n = n = 5,317.<strong>10</strong><br />
S<br />
2<br />
BaSO<br />
3<br />
3<br />
mol<br />
<br />
3<br />
m = 5,317.<strong>10</strong> .32,1 = 0,1707 (g)<br />
S<br />
2<br />
b Trong Acgirodit <strong>có</strong> chứa Ag 2 S:<br />
1,0<br />
3<br />
n 7,093.<strong>10</strong><br />
n<br />
Ag<br />
= = = 3,547.<strong>10</strong><br />
2S<br />
2 2<br />
Ag 3<br />
Số mol S 2- trong hợp chất còn lại:<br />
<br />
n = 5,317.<strong>10</strong> - 3,547.<strong>10</strong> = 1,770.<strong>10</strong><br />
S<br />
2<br />
3 3 3<br />
mol<br />
mol<br />
Nguyên tố X p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> số oxi <strong>hóa</strong> dương trong hợp chất còn lại.<br />
Gọi công thức <strong>của</strong> hợp chất là X a S b :<br />
n<br />
n<br />
XS<br />
X<br />
a<br />
b<br />
2 b/a<br />
3<br />
1,77.<strong>10</strong><br />
= mol<br />
b<br />
3<br />
1,77.<strong>10</strong> .a<br />
= (mol)<br />
b<br />
m = 1,0002 - 0,7653 - 0,1707 = 0,0642 (g)<br />
X<br />
2 b/a<br />
0,0642 b b<br />
M<br />
X<br />
= . = 36,27. (g/mol)<br />
3<br />
1,77.<strong>10</strong> a a<br />
Hợp chất X a S b <strong>có</strong> thể là: X 2 S, XS 2 , X 2 S 3 , XS,…Tương ứng với tỉ lệ<br />
13
a = 0,5; 2; 1,5; 1…và M X tương ứng: 18,1; 72,5; 54,4; 36,3..<br />
Nhận giá trị b/a = 2, M X = 72,5, X là nguyên tố Ge<br />
Hợp chất X a S b là GeS 2 (Ge <strong>hóa</strong> trị 4)<br />
n<br />
<br />
GeS<br />
2<br />
3 3<br />
1,77.<strong>10</strong> 1,77.<strong>10</strong><br />
4<br />
= = = 8,85.<strong>10</strong> mol<br />
b 2<br />
3 4<br />
n : n = 3,547.<strong>10</strong> : 8,85.<strong>10</strong> = 4 : 1<br />
Ag S<br />
GeS<br />
2 2<br />
Vậy công thức <strong>của</strong> Agirodit là: Ag 8 GeS 6<br />
c<br />
Phương trình phản ứng:<br />
0,5<br />
GeO 2 + 4HCl đ GeCl 4 + 2H 2 O<br />
GeO 2 + 2NaOH Na 2 GeO 3 + H 2 O<br />
Câu<br />
Cl<br />
MgCl<br />
2,0<br />
5<br />
D<br />
+Cl 2<br />
t o<br />
A<br />
Cl<br />
B<br />
OH<br />
+<br />
MgCl<br />
F<br />
COOH<br />
E<br />
CHO<br />
C<br />
CHO<br />
AlCl 3 ,t o NaBH 4<br />
H + ,t o<br />
G<br />
COCl<br />
COOC 2 H 5<br />
H<br />
O<br />
COOH<br />
I<br />
OH<br />
CO 2 MgCl<br />
K<br />
+CH 3 MgCl<br />
MgCl<br />
+C 2 H 5 OH +H 2 O<br />
P<br />
M<br />
+CO 2<br />
L<br />
Câu<br />
a<br />
Nhiệt độ nóng chảy giảm dần theo thứ tự<br />
1,0<br />
6<br />
Axit fumaric> axit oxalic> axit maleic<br />
Do axit fumaric <strong>có</strong> cấu hình trans thuận lợi cho sự tạo mạng lưới tinh thể,<br />
axit fumaric <strong>có</strong> hiệu ứng –C và –I <strong>của</strong> nhóm COOH làm cho liên kết<br />
Hiđro giữa <strong>các</strong> phân tử lớn<br />
Axit oxalic <strong>có</strong> hiệu ứng –I <strong>của</strong> nhóm COOH.<br />
Axit maleic <strong>có</strong> cấu hình cis cản trở sự tạo mạng lưới tinh thể, <strong>có</strong> liên kết<br />
14
Hiđro nội phân tử làm giảm liên kết giữa <strong>các</strong> phân tử làm cho nhiệt độ<br />
nóng chảy <strong>của</strong> nó nhỏ nhất.<br />
Khả năng tan trong H 2 O <strong>của</strong> axit axetic> axit oxalic > axit fumaric<br />
1,0<br />
Câu<br />
7<br />
Axit axetic <strong>có</strong> kích thước nhỏ, liên kết hiđro giữa <strong>các</strong> phân tử yếu nên tan<br />
tốt nhất(tan vô hạn). Axit fumaric tạo liên kết hiđro giữa <strong>các</strong> phân tử lớn<br />
nhất(-C,-I) nên tạo mạng lưới tinh thể bền nhất, khả năng tan trong H 2 O<br />
là nhỏ nhất(0,7gam). Axit maleic <strong>có</strong> kích thước phân tử lớn, <strong>có</strong> 2 nhóm<br />
COOH nên tan kém hơn so với axit axetic nhưng do cấu hình cis nên<br />
năng lượng mạng lưới nhỏ hơn so với axit fumaric dẫn đến tan trong<br />
H2O nhiều hơn so với axit fumaric.(79gam)<br />
1 Chất X là (CH 3 ) 3 CCHOHCH 3<br />
Chất E l à (CH 3 ) 2 C=C(CH 3 ) 2<br />
Chầt F là CH 3 COCH 3<br />
Chất B là (CH 3 ) 3 CCH 2 CH 2 Br<br />
Chất Y là (CH 3 ) 3 CCHClCH 3<br />
Chất Z l à (CH 3 ) 3 CCH=CH 2<br />
1,0<br />
2<br />
O<br />
Chất A là (CH 3 ) 3 C Chất D là (CH 3 ) 3 CCH 2 CH 2 MgBr<br />
CH<br />
H 3 C<br />
3<br />
H 3 C CH 3<br />
H 3 C<br />
OH H + CH 3<br />
OH 2 -H 2 O<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
H CH 3<br />
H CH 3<br />
H CH 3<br />
1,0<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
-H +<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
H<br />
CH 3<br />
Câu<br />
8<br />
a<br />
H 3 C CH 2 C<br />
H<br />
C CH 2<br />
H C C CH3<br />
CH 3 CH 3 O<br />
1,0<br />
(X)<br />
O C CH 2<br />
H C C CH3<br />
CH 3 CH 3 O<br />
(Y)<br />
H 3 C CH 2 CH O<br />
(Z)<br />
15
O<br />
H 3 C CH 2 CH 2 OH H 3 C CH 2 C<br />
(A)<br />
(G)<br />
CHO H 3 C CH 2 CH 2 Cl<br />
(B)<br />
H 3 C CH 2 C OH<br />
H 3 C C CH 2<br />
C<br />
CH 3<br />
HCOOH<br />
(H)<br />
O<br />
O<br />
(F)<br />
O<br />
(K)<br />
OH<br />
HO<br />
(D)<br />
(E)<br />
b<br />
O<br />
O<br />
1,0<br />
CH 3<br />
H<br />
(1)<br />
CH 3<br />
CH3<br />
H 3 C<br />
(2)<br />
H<br />
O<br />
O<br />
CH 3 H<br />
CH 3<br />
CH3 H 3 C<br />
(3) (4)<br />
H<br />
Câu<br />
9<br />
1<br />
Tên gọi <strong>của</strong> <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân trên là:<br />
Chất(1): (5E,3S) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on<br />
Chất(2): (5E,3R) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on<br />
Chất(3): (5Z,3S) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on<br />
Chất(4): (5Z,3R) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on<br />
nCH<br />
3 8<br />
Ở xi lanh B: %V<br />
C3H<br />
= 80% x<br />
8 C3H<br />
= 0,8 =<br />
8<br />
n<br />
C H<br />
<br />
3 6 2<br />
0,75<br />
khÝ<br />
H<br />
nB<br />
V = 0,<strong>10</strong>4 B<br />
x = x = 0,1<br />
Gọi tổng số mol khí trong xi lanh B ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> là: n B<br />
(B) C 3 H 8(k) C 3 H 6(k) + H 2(k) K c = 1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
0,8.n 0,1n<br />
B B<br />
[C3H 8] = ; [C3H 6] = [H<br />
2] =<br />
VB<br />
VB<br />
[C H ].[H ] (0,1.n )<br />
2<br />
3 6 2 B<br />
3<br />
K<br />
c<br />
= = = 1,3.<strong>10</strong><br />
[C3H 8] 0,8.n<br />
B.VB<br />
<br />
16
0,8.n<br />
B<br />
2<br />
[C3H 8] = = 0,8.0,<strong>10</strong>4 = 8,32.<strong>10</strong> M<br />
VB<br />
0,1n<br />
B<br />
2<br />
[C3H 6] = [H<br />
2] = = 0,1.0,<strong>10</strong>4 = 1,04.<strong>10</strong> M<br />
VB<br />
- Áp suất toàn phần khi đạt tới cân <strong>bằng</strong>:<br />
p =<br />
B<br />
n<br />
B.RT<br />
V<br />
2 Tính nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> chất trong xi lanh A:<br />
nA nB<br />
Vì p A = p B nên = = 0,<strong>10</strong>4<br />
V V<br />
A<br />
B<br />
B<br />
= 0,<strong>10</strong>4.0,082.(527 + 273) = 6,8224 atm<br />
0,5<br />
(A) CO 2 (k) + H 2(k) CO (k) + H 2 O (k) K c = 2,50.<strong>10</strong> -1<br />
n đầu x x<br />
n cb x – a 2x – a a a<br />
n<br />
khÝ<br />
= n<br />
A<br />
= 2x = 0,<strong>10</strong>4VA<br />
x = 0,052V A<br />
2<br />
a<br />
Mặt khác: K<br />
c<br />
= = 0,25 a = x/3<br />
2<br />
(x - a)<br />
x a 2<br />
2<br />
[CO<br />
2] = [H<br />
2] = = .0,052 = 3,467.<strong>10</strong> M<br />
VA<br />
3<br />
a 1<br />
2<br />
[CO] = [H2O] = = .0,052 = 1,733.<strong>10</strong> M<br />
VA<br />
3<br />
3 Khi giảm thể tích mỗi xi lanh đi một nửa:<br />
- Xi lanh A:<br />
(A) CO 2 (k) + H 2(k) CO (k) + H 2 O (k) K c = 2,50.<strong>10</strong> -1<br />
Cân <strong>bằng</strong> trên <strong>có</strong> n = 0, khi thay đổi thể tích cân <strong>bằng</strong> không chuyển<br />
dịch chỉ <strong>có</strong> nồng độ <strong>các</strong> chất tăng lên.<br />
p cbA = 2.6,8224 = 13,6448 atm<br />
- Xi lanh B: C 3 H 8(k) C 3 H 6(k) + H 2(k) K c = 1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
Cân <strong>bằng</strong> trên <strong>có</strong> n = 1 nên khi giảm thể tích <strong>của</strong> xi lanh thì cân <strong>bằng</strong><br />
chuyển dịch theo chiều nghịch.<br />
Khi thể tích giảm ½ thì nồng độ <strong>các</strong> chất:<br />
0,75<br />
17
Câu<br />
<strong>10</strong><br />
2<br />
C<br />
CH<br />
= 8,32.<strong>10</strong> .2 = 0,1664 M<br />
3 8<br />
2 2<br />
C<br />
C H<br />
= C<br />
H<br />
= 2.1,04.<strong>10</strong> = 2,08.<strong>10</strong> M<br />
3 6 2<br />
C 3 H 6(k) + H 2(k) C 3 H 8(k) K c = 1,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3<br />
C 0 2,08.<strong>10</strong> -2 2,08.<strong>10</strong> -2 0,1664<br />
[ ] 2,08.<strong>10</strong> -2 – y 2,08.<strong>10</strong> -2 – y 0,1664 + y<br />
(2,08.<strong>10</strong> -y)<br />
0,1664 + y<br />
2 2<br />
3<br />
= 1,3.<strong>10</strong> y = 5,836.<strong>10</strong> -3<br />
[C 3 H 8 ] = 0,1664 + 5,836.<strong>10</strong> -3 = 0,1722 M<br />
[C 3 H 6 ] = [H 2 ] = 2,08.<strong>10</strong> -2 – 5,836.<strong>10</strong> -3 = 1,496.<strong>10</strong> -2 M<br />
p<br />
cbB<br />
= p<br />
C3H + p<br />
8 C3H + p<br />
6 H<br />
= ([C<br />
2 3H 8] + [C3H 6] + [H<br />
2]).RT<br />
p cbB = (0,1722 + 1,496.<strong>10</strong> -2 .2).0,082.800 = 13,259 atm<br />
1 a.Tên <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion phức:<br />
(A): Đicloro tetraamin coban (III)<br />
(B): Hexaxiano cobantat (III)<br />
(C): Tricloro trixiano cobantat (III)<br />
b.<br />
[Co(CN) 6 ] 3- : Co lai <strong>hóa</strong> d 2 sp 3 ; C lai <strong>hóa</strong> sp; N: không ở vào trạng thái lai<br />
<strong>hóa</strong> hoặc ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> sp.<br />
c. Ion phức A <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Co<br />
Cl<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
trans-điclororrotetraamincoban(III)<br />
Ion phức (B) không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân:<br />
NC<br />
NC<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
CN<br />
Ion phức (C) <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
Cl<br />
Co<br />
Cl<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
cis-<br />
0,75<br />
18
H 3 N<br />
H 3 N<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
NH 3<br />
CN<br />
H 3 N<br />
NC<br />
CN<br />
NH 3<br />
Co<br />
CN NH 3<br />
2 a. Fe 2+ + 6CN - [Fe(CN) 6 ] 4-<br />
1,25<br />
[Fe(CN) 6 ] 4- + 2Fe 2+ Fe 2 [Fe(CN) 6 ] trắng<br />
3[Fe(CN) 6 ] 4- + 4Fe 3+ Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 xanh đậm<br />
[Fe(CN) 6 ] 4- + 4Ag + Ag 4 [Fe(CN) 6 ] trắng<br />
5[Fe(CN) 6 ] 4- + MnO<br />
- 4 + 8H + Mn 2+ + 4H 2 O + 5[Fe(CN) 6 ] 3-<br />
2[Fe(CN) 6 ] 3- + 3Fe 2+ Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 xanh<br />
2[Fe(CN) 6 ] 3- + Pb(OH) 2 +2OH - PbO 2 nâu + 2H 2 O + 2[Fe(CN) 6 ] 4-<br />
b. Cấu hình electron <strong>của</strong> Fe 2+ là [Ar] 3d 6 4s 0 4p 0 4d 0<br />
3d 6 4s 0 4p 0 4d 0<br />
Vì CN - là phối tử <strong>trường</strong> mạnh, do đó khi tạo phức với Fe 2+ , 4electron<br />
độc thân trên AO -3d <strong>của</strong> Fe(II) bị ghép đôi, tạo ra 2AO -3d trống. Hai<br />
AO này lai <strong>hóa</strong> với 1AO-4s và 3AO-4p tạo thành 6AO lai <strong>hóa</strong> d 2 sp 3<br />
hướng về 6 đỉnh <strong>của</strong> bát diện <strong>đề</strong>u. Mỗi AO này xen phủ với 1AO tự do<br />
<strong>có</strong> 2e <strong>của</strong> CN - tạo ra 6 liên kết cho nhận, hình thành phức [Fe(CN) 6 ] 4- lai<br />
<strong>hóa</strong> trong, <strong>có</strong> cấu trúc bát diện.<br />
Phức này nghịch từ vì <strong>có</strong> tổng spin <strong>bằng</strong> 0.<br />
CN - CN - CN - CN - CN - CN -<br />
d 2 sp 3<br />
19
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
NGUYỄN TRÃI<br />
TỈNH HẢI DƯƠNG<br />
GIỚI THIỆU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI<br />
CÁC TRƯỜNG CHUYÊN KHU VỰC<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
MÔN : HÓA HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1. (2 điểm)<br />
Cho phản ứng A + B → C + D (*) diễn ra trong dung dịch ở 25 O C.<br />
Đo nồng độ A trong hai dung dịch ở <strong>các</strong> thời điểm t khác nhau, thu được kết quả:<br />
*Dung dịch 1<br />
[A]0 = 1,27.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ; [B]0 = 0,26 mol.L -1<br />
t(s) <strong>10</strong>00 <strong>30</strong>00 <strong>10</strong>000<br />
[A] (mol.L -1 ) 0,0122 0,0<strong>11</strong>3 0,0089<br />
*Dung dịch 2<br />
[A]0 = 2,71.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ; [B]0 = 0,495 mol.L -1<br />
t(s) 2.000 <strong>10</strong>000 20000<br />
[A] (mol.L -1 ) 0,02<strong>30</strong> 0,0143 0,0097<br />
a. Tính tốc độ <strong>của</strong> phản ứng (*) khi [A] = 3,62.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 và [B] = 0,495 mol.L -1 .<br />
b. Sau thời gian bao lâu thì nồng độ A giảm đi một nửa?<br />
Câu 2. (2 điểm)<br />
Pyridin (C5H5N) là một bazơ yếu (Kb = 1,78.<strong>10</strong> -9 )<br />
Lấy 20 mL dung dịch pyridin 0,24M, đem chuẩn độ <strong>bằng</strong> dung dịch HCl 0,12M<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch thu được sau khi thêm 20 ml dung dịch HCl vào<br />
b. Tính pH tại điểm tương đương (khi pyridin chuẩn độ vừa hết)<br />
c. Thêm MgCl2 vào dung dịch pyridin 0,24M. Tính nồng độ Mg 2+ tối <strong>thi</strong>ểu để xuất hiện kết tủa.<br />
Ks(Mg(OH)2) = 5,6.<strong>10</strong> -12<br />
d. Một dung dịch chứa [Mg 2+ ]= 0,<strong>10</strong>M, [C5H5N]= 0,24M. Nồng độ [C5H5NH + ] p<strong>hải</strong> <strong>bằng</strong> bao<br />
nhiêu để không xuất hiện kết tủa Mg(OH)2.<br />
Câu 3. (2 điểm)<br />
Có thể hòa tan <strong>10</strong>0 mg bạc kim loại trong <strong>10</strong>0 mL amoniac 0,1M khi tiếp xúc với không khí được<br />
không ? Cho K b (NH 3 ) = 1,74. <strong>10</strong> 5 ;KL mol (Ag) = <strong>10</strong>7,88.<br />
Hằng số bền <strong>của</strong> phức Ag(NH 3 ) + = <strong>10</strong> 3,32 ; Ag(NH 3 ) 2 = <strong>10</strong> 7,23 ;<br />
Thế oxi<strong>hóa</strong>-khử chuẩn E 0 (Ag + /Ag) = 0,799 V ; E 0 (O 2 /OH ) = 0,401 V<br />
(Hàm lượng oxi trong không khí là 20,95% theo thể tích)<br />
Phản ứng tạo phức : Ag + + NH 3 ⇌ Ag(NH 3 ) + .<br />
Ag + + 2NH 3 ⇌ Ag(NH 3 ) 2<br />
<br />
Câu 4. (2điểm)<br />
4.1. Hoà tan sản phẩm rắn <strong>của</strong> quá trình nấu chảy hỗn hợp gồm MnO 2, KOH và KClO3, thu được dung<br />
dịch <strong>có</strong> màu lục đậm. Khi để trong không khí, màu lục <strong>của</strong> dung dịch chuyển dần thành màu tím. Quá<br />
trình chuyển đó còn xảy ra nhanh hơn nếu sục khí clo vào dung dịch hay khi điện phân dung dịch.<br />
Viết phương trình <strong>của</strong> tất cả <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trong quá trình thí nghiệm.<br />
4.2. Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với<br />
dung dịch HCl dư, thu được V 1 lít hỗn hợp khí C. Tỉ khối <strong>của</strong> C so với hiđro <strong>bằng</strong> <strong>10</strong>,6. Nếu đốt cháy<br />
hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V 2 lít khí oxi.<br />
a. Tìm tương quan gía trị V 1 và V 2 (đo ở cùng điều kiện).<br />
b. Tính hàm lượng phần trăm <strong>các</strong> chất trong B theo V 1 và V 2 .
Câu 5:<br />
5.1. Gọi tên IUPAC kèm ký hiệu mô tả lập thể (E/Z) đối với mỗi hợp chất sau đây<br />
5.2. Nhiệt hydro <strong>hóa</strong> thể hiện tính bền tương đối <strong>của</strong> anken. Nối liền <strong>các</strong> hợp chất tương<br />
ứng ở cột A với nhiệt hydro <strong>hóa</strong> tương ứng <strong>của</strong> chúng bên cột B<br />
5.3. Viết cơ chế phản ứng sau:<br />
5.4. Hoàn thành sơ đồ <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
X<br />
Cl 2<br />
Y<br />
NaOH, H 2 O<br />
Z<br />
1. HNO 2 /HCl 0 -5C<br />
T<br />
2. H 3 PO 2<br />
Cho biết Y <strong>có</strong> CTPT : C8H7NOCl2<br />
Hãy xác định <strong>các</strong> chất X, Y, Z, T<br />
Câu 6. Metyl da cam <strong>có</strong> công thức:<br />
(CH 3 ) 2 N - - N = N - - SO 3 H<br />
a. Viết phương trình phản ứng điều chế metyl da cam từ: N,N-dimetylanilin, benzen và <strong>các</strong> hợp chất<br />
vô cơ cần <strong>thi</strong>ết.<br />
b. Cho biết trong phân tử metyl da cam, nguyên tử N nào <strong>có</strong> tính bazơ mạnh nhất? Giải thích.<br />
Câu 7.<br />
a. Một ankin D quang hoạt <strong>có</strong> 89.52% cacbon. Hợp chất D <strong>có</strong> thể bị hydro <strong>hóa</strong> <strong>có</strong> xúc tác tạo n-<br />
butylxiclohexan. Xử lý D với C2H5MgBr không giải phóng khí. Hydro <strong>hóa</strong> D với xúc tác Pd/C trong sự<br />
<strong>có</strong> mặt <strong>của</strong> quinolin (chất đầu độc xúc tác) và xử lý sản phẩm với ozon sau đó là H2O2 cho axit<br />
tricacboxylic quang hoạt E (C8H12O6). Hợp chất E khi đun nóng sẽ tách ra một phân tử nước để tạo thành<br />
F. Viết <strong>các</strong> cấu trúc <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> <strong>của</strong> D, E và F.
. Trong phòng thí nghiệm <strong>có</strong> 4 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm: C6H5ONa (dung dịch),<br />
C6H6(lỏng), C6H5NH2(lỏng) , C2H5OH(lỏng). Hãy trình bày <strong>các</strong>h nhận biết <strong>các</strong> dung dịch và chất lỏng<br />
trên <strong>bằng</strong> một thuốc thử duy nhất<br />
Câu 8. (2 điểm)<br />
8.1. Khi cùng một lượng buta-1,3-dien và brom phản ứng với nhau ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra hai hợp chất G<br />
(sản phẩm chính) và H (sản phẩm phụ) với công thức C4H6Br2. Hợp chất G phản ứng với lượng dư Br2 để<br />
tạo hợp chất I (C4H6Br4) là hợp chất meso. Hợp chất H phản ứng với lượng dư Br2 tạo ra chất I và <strong>đồng</strong><br />
phân dia J. Vẽ công thức cấu trúc <strong>của</strong> G và H. Vẽ công thức chiếu Fischer <strong>của</strong> I và J. Chỉ ra cấu hình<br />
tuyệt đối ở <strong>các</strong> trung tâm bất đối.<br />
8.2. a) Tiến hành phản ứng Diels-Alder giữa 2,5-dimetylfuran và anhydrit maleic cho hợp chất K tồn tại ở<br />
hai dạng <strong>đồng</strong> phân lập thể. Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> hai <strong>đồng</strong> phân này.<br />
b) Dehydrat <strong>hóa</strong> K xúc tác axit thu được chất L (C<strong>10</strong>H8O3). Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> L.<br />
Câu 9: (2 điểm)<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong> :<br />
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 H o 298 = -92 kJ. mol -1<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ mol là 1:3 thì khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> ở 450 o C và<br />
<strong>30</strong>0 atm thì NH3 chiếm 36% thể tích .<br />
a. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp và cho biết đơn vị <strong>của</strong> Kp .<br />
b. Giữ ở nhiệt độ không đổi 450 o C , cần tiến hành ở áp suất bao nhiêu để khi đạt trạng thái cân <strong>bằng</strong>, NH3<br />
chiếm 50% thể tích .<br />
Câu <strong>10</strong>: (2 điểm)<br />
Coban tạo ra được <strong>các</strong> ion phức: CoCl2(NH3)4 + (A), Co(CN)6 3- (B), CoCl3(CN)3 3- (C),<br />
a. Viết tên <strong>của</strong> (A), (B), (C).<br />
b. Theo thuyết liên kết hoá trị, <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở trạng thái lai hoá nào?<br />
c. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
d. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion sắt (II) trong môi <strong>trường</strong> axit.
ĐÁP ÁN<br />
Câu 1. (2 điểm)<br />
Cho phản ứng A + B → C + D (*) diễn ra trong dung dịch ở 25 O C.<br />
Đo nồng độ A trong hai dung dịch ở <strong>các</strong> thời điểm t khác nhau, thu được kết quả:<br />
*Dung dịch 1<br />
[A]0 = 1,27.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ; [B]0 = 0,26 mol.L -1<br />
t(s) <strong>10</strong>00 <strong>30</strong>00 <strong>10</strong>000<br />
[A] (mol.L -1 ) 0,0122 0,0<strong>11</strong>3 0,0089<br />
*Dung dịch 2<br />
[A]0 = 2,71.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ; [B]0 = 0,495 mol.L -1<br />
t(s) 2.000 <strong>10</strong>000 20000<br />
[A] (mol.L -1 ) 0,02<strong>30</strong> 0,0143 0,0097<br />
a. Tính tốc độ <strong>của</strong> phản ứng (*) khi [A] = 3,62.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 và [B] = 0,495 mol.L -1 .<br />
b. Sau thời gian bao lâu thì nồng độ A giảm đi một nửa?<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
Câu 1 a a. Giả sử phương trình động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng <strong>có</strong> dạng v = k [A] α [B] β .<br />
0,5<br />
Vì [B]0 >> [A]0 nên v = k [A] α ; k = k [B]0 β<br />
Cho α <strong>các</strong> giá trị 0, 1, 2 và tính k theo <strong>các</strong> công thức sau:<br />
α= 0 : k’= ([A]0 –[A]t)<br />
α =1 :<br />
α=2:<br />
k’=<br />
k’=<br />
Kết quả tính cho thấy chỉ ở <strong>trường</strong> hợp α = 2 thì k’ mới <strong>có</strong> giá trị coi như không<br />
đổi.<br />
Đối với dung dịch 1<br />
k'1 = k [B]0,1 β = 3,22.<strong>10</strong> -3 ; 3,25.<strong>10</strong> -3 ; 3,36.<strong>10</strong> -3 ; (L.mol -1 .s -1 );<br />
k’1 (trung bình) = 3,31.<strong>10</strong> -3 L. mol -1 .s -1<br />
Đối với dung dịch 2<br />
k'2 = k[B]0,2 β = 3,28.<strong>10</strong> -3 ; 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 ; 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 ; (L.mol -1 .s -1 );<br />
k’2 (trung bình) = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 L.mol -1 s -1<br />
Vậy k’1 ≈ k’2 ; k’ (trung bình) = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 L.mol -1 s -1 . Vậy α = 2<br />
0,5<br />
Ta <strong>có</strong><br />
k<br />
k<br />
[B]<br />
' <br />
1 0,1<br />
<br />
' <br />
2<br />
[B]<br />
0,2<br />
1 Vì [B]0,1 ≠ [B]0,2 nên β = 0 và k = k’ (trung bình)<br />
0,5<br />
v = k [A] 2 = 3,<strong>30</strong>.<strong>10</strong> -3 L mol -1 s -1 (3,62.<strong>10</strong> -2 mol.L -1 ) 2<br />
v = 4,32.<strong>10</strong>¯6 mol.L -1 . s -1<br />
b 1 1<br />
1<br />
t1/2 8371s<br />
3 2<br />
k[A] 0<br />
3,3.<strong>10</strong> .3,62.<strong>10</strong><br />
0,5
Câu 2. (2 điểm)<br />
Pyridin (C5H5N) là một bazơ yếu (Kb = 1,78.<strong>10</strong> -9 )<br />
Lấy 20 mL dung dịch pyridin 0,24M, đem chuẩn độ <strong>bằng</strong> dung dịch HCl 0,12M<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch thu được sau khi thêm 20 ml dung dịch HCl vào<br />
b. Tính pH tại điểm tương đương (khi pyridin chuẩn độ vừa hết)<br />
c. Thêm MgCl2 vào dung dịch pyridin 0,24M. Tính nồng độ Mg 2+ tối <strong>thi</strong>ểu để xuất hiện kết tủa.<br />
Ks(Mg(OH)2) = 5,6.<strong>10</strong> -12<br />
d. Một dung dịch chứa [Mg 2+ ]= 0,<strong>10</strong>M, [C5H5N]= 0,24M. Nồng độ [C5H5NH + ] p<strong>hải</strong> <strong>bằng</strong> bao<br />
nhiêu để không xuất hiện kết tủa Mg(OH)2.<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
Câu 2 a npy = 0,0048 mol<br />
nHCl = 0,0024 mol<br />
0,5<br />
py + H + → pyH +<br />
n 0 0,0048 0,0024<br />
cb 0,0024 0,0024<br />
[OH - ] = Kb = 1.78x<strong>10</strong> -9<br />
pH = 5.25<br />
b<br />
Điểm tương đương đạt được khi thể tích dung dịch HCl 0,12M thêm vào<br />
đạt 40ml<br />
Khi đó nồng độ pyH + = 0,0048 : (0,02 + 0,04) = 0,08M<br />
pyH + ⇄ py + H +<br />
0,5<br />
[H + ] = 6,7x<strong>10</strong> -4<br />
pH = 3,17<br />
c Ks = [Mg 2+ ] [OH - ] 2<br />
vì [OH - ] = 2.07x<strong>10</strong> -5 nên [Mg 2+ ] = Ks/[OH - ] 2 = 1,3.<strong>10</strong> -2 0,5<br />
d [Mg 2+ ] = 0.1M<br />
<br />
[pyH + ] = 5.71x<strong>10</strong> -5 0,5
Câu 3. (2 điểm)<br />
Có thể hòa tan <strong>10</strong>0 mg bạc kim loại trong <strong>10</strong>0 mL amoniac 0,1M khi tiếp xúc với không khí được<br />
không ? Cho K b (NH 3 ) = 1,74. <strong>10</strong> 5 ;KL mol (Ag) = <strong>10</strong>7,88.<br />
Hằng số bền <strong>của</strong> phức Ag(NH 3 ) + = <strong>10</strong> 3,32 ; Ag(NH 3 ) 2<br />
= <strong>10</strong> 7,23 ;<br />
Thế oxi<strong>hóa</strong>-khử chuẩn E 0 (Ag + /Ag) = 0,799 V ; E 0 (O 2 /OH ) = 0,401 V<br />
(Hàm lượng oxi trong không khí là 20,95% theo thể tích)<br />
Phản ứng tạo phức : Ag + + NH 3 ⇌ Ag(NH 3 ) + .<br />
Ag + + 2NH 3 ⇌ Ag(NH 3 ) 2<br />
<br />
Câu Nội dung Điểm<br />
Câu 3 Về tính to<strong>án</strong> theo phương trình phản ứng ta thấy <strong>có</strong> khả năng Ag tan hết, do : 1<br />
số mol Ag =<br />
0,1<br />
<strong>10</strong>7,88 = 9,27. <strong>10</strong> 4 ;<br />
số mol NH 3 đã cho = <strong>10</strong> 2 > số mol NH 3 cực đại để tạo phức = 18,54. <strong>10</strong> 4 ;<br />
* Cần p<strong>hải</strong> kiểm tra khả năng hòa tan <strong>bằng</strong> nhiệt động <strong>học</strong> :<br />
Ag + + e Ag E 1 = E 0 1 + 0,059 lg [Ag+ ]<br />
O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH . E 2 = E 0 + 0,059<br />
<br />
2 <br />
2<br />
lg<br />
<br />
4<br />
4 [ OH ] <br />
Vì khi cân <strong>bằng</strong> E 1 = E 2 nên tính được E 2 . Trong dung dịch NH 3 0,1 M<br />
p O<br />
[OH ] = (K b .C) 1/2 = (1,74. <strong>10</strong> 5 .0,1) 1/2 = 1,32. <strong>10</strong> 3 .<br />
0,059 0,2059<br />
E 2 = 0,401 + lg<br />
= 0,561 V<br />
3 4<br />
4 (1,32.<strong>10</strong> )<br />
lg [Ag + ] =<br />
E E<br />
0,059<br />
0<br />
2 1<br />
= 4,034 [Ag + ] = 9,25. <strong>10</strong> 5 M<br />
Nồng độ tổng cộng <strong>của</strong> bạc trong dung dịch : ( giả sử [NH 3 ] 0,1 M )<br />
S = [Ag + ] + [Ag(NH 3 ) + + Ag(NH 3 ) 2<br />
] = [Ag + ] ( 1 + 1 [NH 3 ] + 2 [NH 3 ] 2 )<br />
1<br />
= 9,12. <strong>10</strong> 5 ( 1 + <strong>10</strong> 2,32 + <strong>10</strong> 5,23 ) = 15,5 M >> nồng độ đã tính để hòa tan<br />
hoàn toàn bạc kim loại . Vậy <strong>các</strong> điều kiện nhiệt động thuận lợi cho sự hòa tan.<br />
Câu 4. (2điểm)<br />
1. Hoà tan sản phẩm rắn <strong>của</strong> quá trình nấu chảy hỗn hợp gồm MnO 2, KOH và KClO3, thu được dung<br />
dịch <strong>có</strong> màu lục đậm. Khi để trong không khí, màu lục <strong>của</strong> dung dịch chuyển dần thành màu tím. Quá<br />
trình chuyển đó còn xảy ra nhanh hơn nếu sục khí clo vào dung dịch hay khi điện phân dung dịch.<br />
Viết phương trình <strong>của</strong> tất cả <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trong quá trình thí nghiệm.<br />
2. Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với<br />
dung dịch HCl dư, thu được V 1 lít hỗn hợp khí C. Tỉ khối <strong>của</strong> C so với hiđro <strong>bằng</strong> <strong>10</strong>,6. Nếu đốt cháy<br />
hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V 2 lít khí oxi.<br />
a. Tìm tương quan gía trị V 1 và V 2 (đo ở cùng điều kiện).<br />
b. Tính hàm lượng phần trăm <strong>các</strong> chất trong B theo V 1 và V 2 .<br />
Câu 4.<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
1 Dung dịch màu lục đậm chuyển dần thành màu tím khi để trong không khí chỉ <strong>có</strong><br />
thể là dung dịch MnO4 2- vậy phản ứng xảy ra khi nấu chảy hỗn hợp là<br />
0,5
3MnO2 + 6KOH + 6KlO3 → 3K2MnO4 + 3H2O + KCl (1)<br />
3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (2)<br />
2KOH + CO2 → K2CO3 (3)<br />
Phản ứng này làm cân <strong>bằng</strong> (2) chuyển dịch dần sang p<strong>hải</strong><br />
2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl<br />
2K2MnO4 + 2H2O<br />
dp<br />
2KMnO4 + 2KOH + H2<br />
2 Fe + S → FeS.<br />
Thành phần B gồm <strong>có</strong> FeS, Fe và <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> S.<br />
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S<br />
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.<br />
Vậy trong C <strong>có</strong> H2S và H2 . Gọi x là % <strong>của</strong> H2 trong hỗn hợp C .<br />
(2x+34(<strong>10</strong>0-x))/<strong>10</strong>0 = <strong>10</strong>,6.2 = 21,2 -> x = 40%<br />
Vậy trong C, H2 = 40% theo số mol ; H2S = 60%.<br />
a) Đốt cháy B :<br />
4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2<br />
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3<br />
S + O2 = SO2 .<br />
Thể tích O2 đốt cháy FeS là: (3V1/5) . (7/4) = 21V1/20.<br />
Thể tích O2 đốt cháy Fe là: (2V1/5) . (3/4) = 6V1/20.<br />
Tổng thể tích O2 đốt cháy FeS và Fe là: 21V1/20 + 6V1/20 = 27V1/20.<br />
Thể tích O2 đốt cháy S là: V2- (27V1/20) = V2 - 1,35 V1. Vậy V2 ≥ 1,35 V1<br />
b)<br />
% FeS <br />
% Fe <br />
3V<br />
5<br />
1<br />
3V<br />
1<br />
x88x<strong>10</strong>0<br />
5<br />
2V<br />
1<br />
x88<br />
x56<br />
32( V2<br />
5<br />
2V<br />
1<br />
x56x<strong>10</strong>0<br />
5<br />
70V<br />
1<br />
<br />
32( V V<br />
) V V<br />
2<br />
1<br />
2<br />
1<br />
%<br />
<br />
75,2V<br />
1,35V<br />
)<br />
1<br />
1<br />
5280V<br />
1<br />
165V<br />
1<br />
<br />
32( V 1,35V<br />
) V V<br />
2<br />
1<br />
2<br />
1<br />
%<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
% S<br />
32( V2<br />
1,35V<br />
1)<br />
x<strong>10</strong>0<br />
<strong>10</strong>0V<br />
2<br />
<br />
<br />
32( V V<br />
) V<br />
2<br />
1<br />
2<br />
135V<br />
1)<br />
%<br />
V<br />
1<br />
Câu 5:<br />
1. Gọi tên IUPAC kèm ký hiệu mô tả lập thể (E/Z) đối với mỗi hợp chất sau đây<br />
2. Nhiệt hydro <strong>hóa</strong> thể hiện tính bền tương đối <strong>của</strong> anken. Nối liền <strong>các</strong> hợp chất tương<br />
ứng ở cột A với nhiệt hydro <strong>hóa</strong> tương ứng <strong>của</strong> chúng bên cột B
3. Viết cơ chế phản ứng sau:<br />
4. Hoàn thành sơ đồ <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
X<br />
Cl 2<br />
Y<br />
NaOH, H 2 O<br />
Z<br />
1. HNO 2 /HCl 0 -5C<br />
T<br />
2. H 3 PO 2<br />
Cho biết Y <strong>có</strong> CTPT : C8H7NOCl2<br />
Hãy xác định <strong>các</strong> chất X, Y, Z, T<br />
Câu 5<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
1 (a) Z-5-methyl hex-2-en-1-al<br />
0,5<br />
(b) Z-2-metyl-1-phenyl hept-1-en-6-in<br />
2 (a) iv (b) iii (c) ii (d) v (e) i 0,5<br />
3 0,5<br />
4<br />
1,3 - điclorobenzen<br />
X) Y) Z)<br />
2,4 - đicloroanilin<br />
0,5<br />
T
Câu 6. Metyl da cam <strong>có</strong> công thức:<br />
(CH 3 ) 2 N - - N = N - - SO 3 H<br />
a. Viết phương trình phản ứng điều chế metyl da cam từ: N,N-dimetylanilin, benzen và <strong>các</strong> hợp chất<br />
vô cơ cần <strong>thi</strong>ết.<br />
b. Cho biết trong phân tử metyl da cam, nguyên tử N nào <strong>có</strong> tính bazơ mạnh nhất? Giải thích.<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
Câu 6 a Điều chế metyl dacam:<br />
1,0<br />
NO 2<br />
H<br />
+ HNO 2 SO 4 ®<br />
3<br />
t 0<br />
NO 2<br />
+ H 2 O<br />
NH 2<br />
+ 3Fe + 6HCl + 3FeCl 2 + 2 H 2 O<br />
NH 2<br />
NH 2 NH 3<br />
+ H 2 SO 4<br />
250 o C<br />
+ H 2 O<br />
HSO 4<br />
SO 3 H<br />
HSO 3<br />
NH 2<br />
+ NaNO 2 + 2 HCl HSO 3<br />
N= N + Cl - + NaCl<br />
+ 2H 2 O<br />
HOSO 2<br />
N= N + Cl - + N CH 3<br />
HOSO<br />
CH 2<br />
N= N N CH 3<br />
3 CH 3<br />
b<br />
b) Metyl dacam : ( CH 3 ) 2 N N= N SO 3 H<br />
(I) (II) (IV)<br />
1,0<br />
Nguyªn tö N (IV) cã tÝnh baz¬ m¹nh nhÊt v×:<br />
( CH 3 ) 2 N N= N SO 3 H + H + ( CH 3 ) 2 N<br />
+<br />
N= NH SO 3 H<br />
(bÒn)<br />
Câu 7.<br />
a. Một ankin D quang hoạt <strong>có</strong> 89.52% cacbon. Hợp chất D <strong>có</strong> thể bị hydro <strong>hóa</strong> <strong>có</strong> xúc tác tạo n-<br />
butylxiclohexan. Xử lý D với C2H5MgBr không giải phóng khí. Hydro <strong>hóa</strong> D với xúc tác Pd/C trong sự<br />
<strong>có</strong> mặt <strong>của</strong> quinolin (chất đầu độc xúc tác) và xử lý sản phẩm với ozon sau đó là H2O2 cho axit<br />
tricacboxylic quang hoạt E (C8H12O6). Hợp chất E khi đun nóng sẽ tách ra một phân tử nước để tạo thành<br />
F. Viết <strong>các</strong> cấu trúc <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> <strong>của</strong> D, E và F.
. Trong phòng thí nghiệm <strong>có</strong> 4 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm: C6H5ONa (dung dịch),<br />
C6H6(lỏng), C6H5NH2(lỏng) , C2H5OH(lỏng). Hãy trình bày <strong>các</strong>h nhận biết <strong>các</strong> dung dịch và chất lỏng<br />
trên <strong>bằng</strong> một thuốc thử duy nhất<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
Câu7 a 1,0<br />
b Dùng dung dịch H2SO4 loãng dư cho từ từ vào ống nghiệm lắc <strong>đề</strong>u và quan sát.<br />
- C6H5ONa thấy đầu tiên tạo dung dịch trong suốt sau đó bị vẩn đục<br />
2C6H5ONa + H2SO4 2C6H5OH + Na2SO4 (3)<br />
- C6H6 tách <strong>lớp</strong> không tan<br />
- C6H5NH2 đầu tiên tách <strong>lớp</strong> sau đó tan hoàn toàn<br />
2C6H5NH2 + H2SO4 (C6H5NH3)2SO4 (4)<br />
- C2H5OH tan : tạo dung dịch <strong>đồng</strong> nhất<br />
1,0<br />
Câu 8. (2 điểm)<br />
1. Khi cùng một lượng buta-1,3-dien và brom phản ứng với nhau ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra hai hợp chất G<br />
(sản phẩm chính) và H (sản phẩm phụ) với công thức C4H6Br2. Hợp chất G phản ứng với lượng dư Br2 để<br />
tạo hợp chất I (C4H6Br4) là hợp chất meso. Hợp chất H phản ứng với lượng dư Br2 tạo ra chất I và <strong>đồng</strong><br />
phân dia J. Vẽ công thức cấu trúc <strong>của</strong> G và H. Vẽ công thức chiếu Fischer <strong>của</strong> I và J. Chỉ ra cấu hình<br />
tuyệt đối ở <strong>các</strong> trung tâm bất đối.<br />
2. a) Tiến hành phản ứng Diels-Alder giữa 2,5-dimetylfuran và anhydrit maleic cho hợp chất K tồn tại ở<br />
hai dạng <strong>đồng</strong> phân lập thể. Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> hai <strong>đồng</strong> phân này.<br />
b) Dehydrat <strong>hóa</strong> K xúc tác axit thu được chất L (C<strong>10</strong>H8O3). Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> L.<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
Câu 8 1 1,0<br />
2<br />
0,5<br />
a.
0,5<br />
b.<br />
Câu 9: (2 điểm)<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong> :<br />
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 H o 298 = -92 kJ. mol -1<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ mol là 1:3 thì khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> ở 450 o C và<br />
<strong>30</strong>0 atm thì NH3 chiếm 36% thể tích .<br />
a. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp và cho biết đơn vị <strong>của</strong> Kp .<br />
b. Giữ ở nhiệt độ không đổi 450 o C , cần tiến hành ở áp suất bao nhiêu để khi đạt trạng thái cân <strong>bằng</strong>, NH3<br />
chiếm 50% thể tích .<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
a Hỗn hợp khí %V = % Mol .<br />
1,0<br />
ở trạng thái cân <strong>bằng</strong> , phần mol <strong>của</strong> NH3 = 0,36 .<br />
1 - 0,36<br />
Phần mol <strong>của</strong> N2 = 1/3 phần mol <strong>của</strong> H2 = = 0,16<br />
4<br />
phần mol <strong>của</strong> H2 = 0,48<br />
K<br />
X<br />
2<br />
xNH3<br />
7,324<br />
3<br />
x .x<br />
N2 H2<br />
Kx Kx<br />
Kp = Kx . P n = = = 8,14.<strong>10</strong> -5 atm - 2<br />
P 2 (<strong>30</strong>0) 2<br />
b ở t o không đổi thì Kp không đổi xNH3 = 0,5<br />
xN2 = 0,125 xH2 = 0,375<br />
( 0,5) 2<br />
Kx = = 37,926<br />
0,125 . ( 0,375) 3<br />
1,0<br />
Kp = Kx/ p 2 = 8,14.<strong>10</strong> -5 atm 2<br />
P 2 = 465920 ( atm) 2<br />
p = 682,6 (atm)<br />
Câu <strong>10</strong>: Phức chất<br />
Coban tạo ra được <strong>các</strong> ion phức: CoCl2(NH3)4 + (A), Co(CN)6 3- (B), CoCl3(CN)3 3- (C),<br />
a. Viết tên <strong>của</strong> (A), (B), (C).<br />
b. Theo thuyết liên kết hoá trị, <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở trạng thái lai hoá nào?<br />
c. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
d. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion sắt (II) trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
Câu ý Nội dung Điểm<br />
Câu <strong>10</strong> a Tên <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion phức:<br />
0,75<br />
(A) Điclorotetraammincoban(III);<br />
(B) Hexaxianocobantat(III);
(C) Triclorotrixianocobantat(III).<br />
b Co(CN)6 3- . Co : d 2 sp 3 ; C : sp ; N : không ở vào trạng thái lai hoá hoặc ở trạng thái<br />
lai hoá sp.<br />
c Ion phức (A) <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
Cl<br />
Cl<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Co<br />
Cl<br />
Ion phức (B) không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân:<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Co<br />
NH 3<br />
Cl<br />
NH 3<br />
0,25<br />
0,75<br />
CN<br />
NC<br />
NC<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
CN<br />
Ion phức (C) <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
Cl<br />
CN<br />
NC<br />
Cl<br />
Co<br />
CN<br />
Cl<br />
NC<br />
Cl<br />
Co<br />
Cl<br />
Cl<br />
CN<br />
CN<br />
d CoCl2(NH3)4 + + Fe 2+ + 4 H + → Co 2+ + Fe 3+ + 2 Cl - + 4 NH4 + 0,25
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒNG<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TRẦN<br />
PHÚ<br />
(Đề giới <strong>thi</strong>ệu gồm 4 trang)<br />
ĐỀ THI HSG DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM 2015<br />
Môn Hóa <strong>học</strong>; Khối <strong>11</strong><br />
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
Câu 1. (4 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Tính độ tan <strong>của</strong> AgBr trong dung dịch NH3 0,020M.<br />
2. Hấp thụ toàn <strong>bộ</strong> 0,5 mol khí NH3 vào 1 lít dung dịch HNO3 0,2 M thu được dung dịch<br />
A. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A.<br />
3. Thêm m gam FeCl2 rắn vào dung dịch A (ở ý 2) thu được dung dịch B trong đó nồng<br />
độ <strong>của</strong> ion Fe 2+ tại thời điểm cân <strong>bằng</strong> 1,5 × <strong>10</strong> -4 M. Tính m.<br />
Cho: Các quá trình không làm thay đổi thể tích <strong>của</strong> dung dịch. = 9,24; pKs <strong>của</strong> Fe(OH)2 =<br />
15,1; pKsAgBr = 12,3 ; Phức Ag + -NH3: lgi = 3,32; 7,23; lg * AgOH = -<strong>11</strong>,7; * Fe(OH) + = <strong>10</strong> −5,92 .<br />
Câu 2. (4 điểm) Tốc độ phản ứng, Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp<br />
Nitramit bị phân huỷ chậm trong dung dịch nước: NO2NH2 N2O + H2O<br />
Các kết quả thí nghiệm cho thấy: v = k<br />
1. Trong môi <strong>trường</strong> đệm, bậc <strong>của</strong> phản ứng <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
2. Trong số <strong>các</strong> cơ chế sau đây, cơ chế nào <strong>có</strong> thể chấp nhận được:<br />
a) NO2NH2 N2O + H2O<br />
c)<br />
rất nhanh<br />
chậm<br />
b)<br />
rất nhanh<br />
nhanh<br />
chậm<br />
Thiết lập hệ thức giữa hằng số tốc độ k và <strong>các</strong> hằng số tốc độ <strong>của</strong> cơ chế đã chọn.<br />
3. Chứng minh rằng trong <strong>khu</strong>ôn khổ <strong>của</strong> cơ chế đã chấp nhận, <strong>các</strong> ion OH - là chất xúc<br />
tác cho phản ứng phân huỷ <strong>của</strong> nitramit.<br />
4. Người ta nghiên cứu phản ứng phân huỷ ở trên trong môi <strong>trường</strong> đệm ở nhiệt độ cố<br />
định <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h đo áp suất riêng phần <strong>của</strong> khí N2O (thực tế không tan trong nước) trong thể tích<br />
không đổi ở trên dung dịch nitramit và thu được <strong>các</strong> kết quả sau đây:<br />
t (phút) 0 5 <strong>10</strong> 15 20 25<br />
P (mmHg) 0 51 93 129 156 180
Sau một thời gian khá dài, áp suất xấp xỉ <strong>bằng</strong> <strong>30</strong>0 mmHg.<br />
a) Chứng minh rằng <strong>các</strong> kết quả thực nghiệm phù hợp với phương trình động <strong>học</strong> ở trên.<br />
b) Tính . Tính chu kì b<strong>án</strong> huỷ.<br />
Câu 3. (2 điểm) Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp<br />
1. Hoàn thành phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> cho mỗi biến đổi trong dãy sau đây<br />
BF3 B2H6 B(OH)3 B(OR)3<br />
4). NaBH4 + B2H6 Na2B12H6 + ?<br />
5). B2H6 + ? H3N- BH3(r)<br />
2. Vẽ công thức Lewis cho B3N3H6 (bao gồm công thức cộng hưởng). Dùng VSEPR, giải<br />
thích hình dạng <strong>của</strong> B3N3H6<br />
3. Mặc dù <strong>có</strong> sự tương tự như trên về hình <strong>học</strong> phân tử, nhưng B3N3H6 khác C6H6 về khả<br />
năng phản ứng <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>. Hoàn thành phản ứng<br />
B3N3H6 + ? → NH3 + B(OH)3 + H2<br />
4. Xét BH ; B2O ; B3O .<br />
a.Vẽ công thức Lewis cho mỗi hệ đó.<br />
b. Dùng VSEPR, dự đo<strong>án</strong> hình dạng <strong>của</strong> mỗi hệ đó.<br />
Câu 4. (4 điểm) Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính<br />
Axit- Bazơ<br />
Axit chrysanthemic (X) là một hợp phần quan trọng <strong>của</strong> <strong>các</strong> pyre<strong>thi</strong>n – thuốc trừ sâu <strong>có</strong> nguồn<br />
gốc tự<br />
nhiên, hầu như không gây hại cho động vật <strong>có</strong> vú. X <strong>có</strong> tên gọi theo danh pháp IUPAC là axit<br />
(1R,3R)-2,2-đimetyl-3-(2-metylprop-1-en-1-yl)xyclopropancacboxylic.<br />
1. Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> X (<strong>có</strong> thể hiện cấu hình chính xác). Nếu thay một nguyên tử H bất kì<br />
trong X <strong>bằng</strong> một nhóm CH3 thì sẽ thu được tất cả bao nhiêu chất mới?<br />
2. Ban đầu, este <strong>của</strong> X thường được điều chế qua con đường dùng phản ứng <strong>của</strong> một<br />
cacben với chất mang nối đôi thích hợp. Dưới đây là hai sơ đồ điều chế metyl chrysanthemat<br />
(X’) theo hướng này:
Biết F được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h <strong>đồng</strong> phân <strong>hóa</strong> B trong môi <strong>trường</strong> axit, K <strong>có</strong> chứa nhóm anlen;<br />
hãy chỉ ra cấu tạo <strong>các</strong> chất chưa rõ trong <strong>các</strong> sơ đồ trên? Có giải thích <strong>bằng</strong> cơ chế ngắn gọn.<br />
3. Hiện nay, X’ <strong>có</strong> thể được điều chế trực tiếp và nhẹ nhàng hơn nhiều <strong>bằng</strong> phản ứng<br />
sau:<br />
a. Viết cơ chế thích hợp cho chuyển <strong>hóa</strong> trên.<br />
b. Viết sơ đồ tổng hợp Y từ <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ chứa không quá 2 nguyên tử cacbon.<br />
Câu 5. (4 điểm) Bài tập tính to<strong>án</strong> hữu cơ tổng hợp<br />
Axit ascorbic (AA) là một vitamin và là một chất kh<strong>án</strong>g <strong>sinh</strong> quan trọng. Hàm lượng <strong>của</strong> nó<br />
được xác định <strong>bằng</strong> phép chuẩn độ với KIO3 trong môi <strong>trường</strong> HCl 0,5M với sự <strong>có</strong> mặt <strong>của</strong> chỉ<br />
thị hồ tinh <strong>bộ</strong>t. Sản phẩm tạo ra là ion iođua và axit dehyroascorbic (DHA: C6H6O6).<br />
axit ascorbic<br />
1. Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> cho phản ứng chuẩn độ và giải thích <strong>các</strong>h xác định điểm<br />
cuối <strong>của</strong> phép chuẩn độ. Tính hàm lượng (AA) <strong>có</strong> trong mẫu theo mg nếu 9,50 mL dung dịch<br />
KIO3 0,<strong>10</strong>0 M đã được dùng để đạt đến điểm cuối.<br />
2. Sau khi được tạo ra, DHA từ từ chuyển <strong>hóa</strong> thành xylosone C5H8O5 do phản ứng cộng<br />
nước và tách cacboxyl. Xylosone nhanh chóng (nhanh hơn giai đoạn trước rất nhiều) bị khử bởi<br />
phân tử AA khác để tạo ra xylozơ C5H<strong>10</strong>O5 và một phân tử DHA khác. Xylozơ sau đó từ từ<br />
chuyển <strong>hóa</strong> thành furfural C5H4O2. Một <strong>sinh</strong> viên chuẩn độ một mẫu chứa 1,00 mmol AA với<br />
KIO3 0,<strong>10</strong>0M sau đó rời phòng thí nghiệm. Một lúc sau, chị ấy trở lại và phát hiện thấy dung<br />
dịch không chứa axit ascorbic. Thay vào đó, xylozơ và furfural <strong>có</strong> mặt và tổng hàm lượng <strong>của</strong><br />
chúng là 0,55 mmol.<br />
a. Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> cho phản ứng chuyển <strong>hóa</strong> DHA và xylosone trong suốt quá trình<br />
cất trữ dung dịch. Giải thích sự tạo thành furfural <strong>bằng</strong> cơ chế phản ứng.<br />
b. Bên cạnh xylozơ và furfural, những chất nào <strong>có</strong> mặt trong dung dịch thu được ở trạng thái<br />
cân <strong>bằng</strong> khi người phân tích trở lại. Hàm lượng <strong>của</strong> chúng là bao nhiêu? Tính thể tích dung dịch<br />
KIO3 0,<strong>10</strong>0M đã được người phân tích dùng trước khi rời phòng thí nghiệm.<br />
3. Nếu phản ứng chuẩn độ AA được thực hiện với KIO3 trong môi <strong>trường</strong> HCl 5M thì IO3<br />
cũng bị khử về ion iodua nhưng tiêu tốn đến 7,00 mL KIO3 0,<strong>10</strong>0 M với mẫu chứa 0,<strong>30</strong>0 mmol<br />
AA. Cho biết sản phẩm <strong>của</strong> quá trình oxi <strong>hóa</strong> AA trong <strong>trường</strong> hợp này. Viết phương trình <strong>hóa</strong><br />
<strong>học</strong> và chỉ ra cấu tạo sản phẩm biết chỉ <strong>có</strong> một sản phẩm chứa cacbon được tạo ra.<br />
Câu 6. (2 điểm) Phức chất<br />
Chlorophyll (Chất diệp lục) <strong>có</strong> cấu tạo khá phức tạp như được minh họa trong hình 1.<br />
Phần trung tâm với lõi là nguyên tử Mg được coi gần đúng là hệ liên hợp, phẳng, vòng.
Hình 1. Cấu tạo khái quát <strong>của</strong> Chlorophyll (Chất diệp luc).<br />
Phần trung tâm <strong>của</strong> phân tử với lõi Mg được coi gần đúng là hệ vòng liên hợp phẳng.<br />
1. Nguyên tử Mg <strong>có</strong> e-π vào toàn hệ hay không? Tại sao?<br />
2. Năng lượng e-π trong hệ liên hợp, phẳng, vòng được tính rất gần đúng theo biểu thức:<br />
En = (n 2 h 2 )/(8mR 2 π 2 ) (1).<br />
Trong đó: n là sô lượng tử “quay”, nhận giá trị n = 0; 1; 2; 3; 4; 5; ... (2);<br />
hằng số Planck, h = 6,625.<strong>10</strong> -34 J.s; m = 9,<strong>11</strong><strong>10</strong> -31 kg; R = 3.<strong>10</strong> - 8 cm (b<strong>án</strong> kính vòng);<br />
Cho tốc độ <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g trong chân không, c =3.<strong>10</strong> 8 m.s. Khi 1 e chuyển dời từ HOMO lên<br />
LUMO trong hệ này, số sóng theo cm -1 là bao nhiêu?<br />
3. Hệ này thuận từ hay nghịch từ? Tại sao?<br />
********** Hết **********<br />
Giáo viên ra <strong>đề</strong>: Nguyễn Thị Thanh Thúy<br />
Số điện thoại: 0983481700
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒ NG<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ<br />
(Đề giới <strong>thi</strong>ệu gồm 4 trang)<br />
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM 2015<br />
Môn Hóa <strong>học</strong>; Khối <strong>11</strong><br />
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
âu 1.<br />
(4,0 đ)<br />
1. (2.0đ)<br />
Cách 1:<br />
AgBr ⇌ Ag + + Br - Ks AgBr = <strong>10</strong> -12,3 (1)<br />
Ag + + NH3 ⇌ [Ag(NH3)] + 1 = <strong>10</strong> 3,32 (2)<br />
Ag + + 2NH3 ⇌ [Ag(NH3)2] + 2 = <strong>10</strong> 7,23 (3)<br />
NH3 + H2O ⇌ NH4 + + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76 (4)<br />
Ag + + H2O ⇌ [AgOH] + H + *<br />
AgOH = <strong>10</strong> -<strong>11</strong>,7 (5)<br />
Ks AgBr = <strong>10</strong> -12,3 , * AgOH = <strong>10</strong> -<strong>11</strong>,7 rất bé nên <strong>có</strong> thể bỏ qua cân <strong>bằng</strong> (5).<br />
Lại <strong>có</strong><br />
C ? C K <strong>10</strong> và vì 2 = <strong>10</strong> 7,23 >> 1 = <strong>10</strong> 3,32 nên <strong>có</strong> thể tổ<br />
NH3<br />
hợp (1) và (3):<br />
0 12,3<br />
<br />
Ag s<br />
AgBr + 2NH3 ⇌ [Ag(NH3)2] + + Br - K = <strong>10</strong> -12,3 .<strong>10</strong> 7,23 = <strong>10</strong> -5,07 .<br />
C 0,02<br />
C’ 0,02-2x x x<br />
2<br />
x<br />
5,07<br />
<strong>10</strong><br />
x = 5,8.<strong>10</strong> -5 .<br />
2<br />
(0.02 2 x)<br />
0,5 đ<br />
0,5 đ<br />
C =C =x=5,8.<strong>10</strong> M và C =0,0199M<br />
' ' -5 '<br />
+<br />
Ag(NH 3)<br />
2<br />
-<br />
Br<br />
NH3<br />
Lượng NH3 dư quyết định pH <strong>của</strong> hệ.<br />
NH3 + H2O ⇌ NH4 + + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76<br />
0,0199<br />
0,0199-x x x<br />
2<br />
x<br />
4,76<br />
<strong>10</strong> x = 5,8.<strong>10</strong> -4 pH = <strong>10</strong>,76<br />
2<br />
(0.0199 x)<br />
K K (1 h<br />
[NH ]+ [NH ] ) = 3,19.<strong>10</strong> -9<br />
' 1 2<br />
s s 1 3 2 3<br />
Vậy S =<br />
' 9<br />
K s<br />
3,19.<strong>10</strong><br />
= 5,65.<strong>10</strong> -5 .<br />
1. (2.0đ)<br />
Cách 2: Tính theo ĐKP với MK là Ag + (S mol/l), NH3 (0,020M) và H2O<br />
h = [OH - ] – [NH4 + ] + [AgOH]. Sau khi tổ hợp cần <strong>thi</strong>ết ta được<br />
h =<br />
+<br />
Kw<br />
[Ag ]<br />
1<br />
1 Ka<br />
[NH<br />
3]<br />
Bước 1: Chấp nhận [Ag + ]o = <strong>10</strong> -6,15 và [NH3]o = 0,020 ta <strong>có</strong> h1 = 1,7.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> . pH = <strong>10</strong>,77<br />
0,5 đ<br />
0,5 đ<br />
0,5 đ<br />
0,5 đ<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 1 / 8
K =[Ag ][Br ]= S<br />
1 [NH ]+ [NH ]<br />
2<br />
+ -<br />
s h<br />
1 2<br />
<br />
1 3 <br />
2 3<br />
[Ag +<br />
]= 1 h<br />
1 [NH ]+ [NH ] 2<br />
<br />
1 3 <br />
2 3<br />
[Ag + ]1 = <strong>10</strong> -8,07<br />
[NH ]= C<br />
1 [Ag ]+2 [Ag ][NH ])<br />
S<br />
NH 3<br />
3 1 + +<br />
Ka<br />
h1 2 3<br />
được [NH3]1 = 0,0193<br />
(6) Tính được S1 = 5,85.<strong>10</strong> -5<br />
(7) Thay S1 và [NH3]o tính được<br />
(8) Thay [Ag + ]1, [NH3]o tính<br />
0,5 đ<br />
Bước 2: Thay [Ag + ]1 và [NH3]1 tính h2 = 1,72.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> . pH = <strong>10</strong>,76<br />
Thay h2 và [NH3]1 vào (6) tính được S2 = 5,65.<strong>10</strong> -5 …<br />
Bước 3: S3 = 5,65.<strong>10</strong> -5 (kết quả lặp).<br />
Vậy S = 5,65.<strong>10</strong> -5 M.<br />
2. NH3 + HNO3 → NH4NO3<br />
TPGH: NH4 + : 0,2 M và NH3 : 0,3 M; NO3 - = 0,2 M.<br />
Hệ cần tính pH là hệ đệm NH4 + /NH3 pH = pK a + lg(C b /C a ) 9,42.<br />
3. (1.5đ) Khi [Fe 2+ ] = 1,5. <strong>10</strong> −4 M, với dung dịch ban đầu <strong>có</strong> [OH − ] = <strong>10</strong> −4,58 thì đã <strong>có</strong><br />
2+ 2<br />
kết tủa <strong>sinh</strong> ra vì Fe .C OH<br />
-<br />
= <strong>10</strong> −12,98 > Ks = <strong>10</strong> −15,1 .<br />
[OH − K<br />
] = s<br />
2+<br />
[Fe ]<br />
= <strong>10</strong> −5,64 → [H + ] = <strong>10</strong> -8,36 (= h).<br />
Theo: Fe 2+ + H2O ⇄ Fe(OH) + + H + ; *<br />
[FeOH + ] = [Fe 2+ ].*.h −1 = 1,5. <strong>10</strong> −4 .<strong>10</strong> −5,92 .<strong>10</strong> 8,36 = 0,0413 (M)<br />
K <br />
NH4<br />
[NH3] = CNH<br />
. <br />
3 NH<br />
= 0,5 . = 0,0582 (M)<br />
3<br />
K h<br />
[NH4 + ] = 0,4418 M<br />
Vì dung dịch trung hòa điện:<br />
2[Fe 2+ ] + [FeOH + ] + [H + ] + [NH4 + ] = [Cl - ] + [OH - ] + [NO3 - ]<br />
2.1,5.<strong>10</strong> −4 + 0,0413 + <strong>10</strong> -8,36 + 0,4418 = [Cl - ] + <strong>10</strong> −5,64 + 0,2<br />
[Cl - ] = 0,2834 M<br />
→ Tổng số mol FeCl2 đã dùng là: 0,2834 / 2 = 0,1417 mol<br />
m FeCl2 = 17,96 gam.<br />
NH<br />
<br />
4<br />
0,5 đ<br />
0,5 đ<br />
0,25 đ<br />
0,25 đ<br />
0,5 đ<br />
0,25 đ<br />
0,25 đ<br />
Câu 2.<br />
(4,0 đ)<br />
1. Trong môi <strong>trường</strong> đệm, [H3O + ] coi như không đổi nên phản ứng là bậc 1. 0,25 đ<br />
2. Cơ chế c. 1 đ<br />
Giai đoạn (2) chậm quyết định tốc độ phản ứng v = k5[NO2NH - ]()<br />
0,25 đ<br />
Cân <strong>bằng</strong> (1) xảy ra rất nhanh nên nồng độ <strong>các</strong> chất trong (1) nhanh chóng đạt nồng<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 2 / 8
độ cân <strong>bằng</strong><br />
- +<br />
k4<br />
[NO2NH ].[H3O ]<br />
K= Rút ra [NO2NH - k<br />
4<br />
[NO2NH 2]<br />
] =<br />
k [NO NH ]<br />
+<br />
k [H O ]<br />
-4 2 2<br />
-4 3<br />
0,5 đ<br />
Thay vào () ta <strong>có</strong>:<br />
[NO2NH 2]<br />
k4k5<br />
Tốc độ phản ứng v = k với k =<br />
+<br />
[H O ] k<br />
3<br />
-4<br />
(Phù hợp thực nghiệm)<br />
0,5 đ<br />
3. Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng nhưng sau phản ứng không thay đổi về<br />
lượng.<br />
- Lượng OH - được tạo ra ở (2) <strong>bằng</strong> lượng NO2NH - tạo ra ở (1) và lượng OH - mất đi<br />
ở (3) <strong>bằng</strong> lượng H3O + tạo ra ở (1). Như vậy sau phản ứng lượng OH - không thay<br />
đổi.<br />
- Khi <strong>có</strong> mặt OH - trung hoà H3O + làm giảm nồng độ ion H3O + bên p<strong>hải</strong> cân <strong>bằng</strong> (1)<br />
Cân <strong>bằng</strong> dịch chuyển sang p<strong>hải</strong>, tăng nồng độ NO2NH - do vậy, theo (), làm<br />
tăng tốc độ phản ứng.<br />
4. a) Tốc độ phản ứng là tốc độ tạo ra khí N2O.<br />
t (phút) 0 5 <strong>10</strong> 15 20 25 <br />
P (mmHg) 0 51 93 129 156 180 <strong>30</strong>0<br />
P tương ứng với lượng NO2NH2 ban đầu, Pt tương ứng với lượng NO2NH2 phân<br />
huỷ P - Pt tương ứng với lượng NO2NH2 còn lại.<br />
1 P<br />
Phương trình động <strong>học</strong> phản ứng bậc nhất: k= ln<br />
t P - P<br />
Ta <strong>có</strong> bảng sau<br />
t (phút) 5 <strong>10</strong> 15 20 25<br />
k (phút -1 ) 0,0373 0,0371 0,0375 0,0367 0,0367 k =0,0371<br />
4. b) Giá trị k xấp xỉ <strong>bằng</strong> nhau, như vậy <strong>các</strong> kết quả thực nghiệm phù hợp với định<br />
k<br />
luật động <strong>học</strong> ở trên (bậc 1). k’ =<br />
+<br />
[H O ] = k = 0,0371 (phút-1 )<br />
ln 2<br />
Thời gian b<strong>án</strong> huỷ t1/ 2<br />
= 18,7 phút.<br />
k '<br />
3<br />
<br />
t<br />
0,25 đ<br />
0,25 đ<br />
0,5 đ<br />
1 đ<br />
0,25 đ<br />
0,25 đ<br />
Câu 3.<br />
(2,0 đ)<br />
1.<br />
1) 3BF3 + 3NaBH4 → 2 B2H6 + 3NaF<br />
2) B2H6 + 6H2O → 2 B(OH)3 + 6H2<br />
3) B(OH)3 + 3ROH → 2 B(OR)3 + 3H2O<br />
0.5<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 3 / 8
Et3 N;<strong>10</strong>0<br />
4) 2NaBH4 + 5B2H6 <br />
180 C<br />
<br />
Na2B12H6 + 16H2<br />
o<br />
5) B2H6 + 2NH3 <br />
đk<br />
2 H3N- BH3(r)<br />
0.5<br />
2.<br />
3. B3N3H6 + 9H2O → 3NH3 + 3B(OH)3 + 3H2 0.5<br />
4. BH : dạng AX4, tứ diện <strong>đề</strong>u;<br />
4<br />
0.5<br />
B2O 5<br />
gồm 2 nhóm AX3, 2 tam giác nối với nhau, toàn hình phẳng;<br />
B3O 3<br />
6<br />
: mỗi B tạo ra 1 nhóm AX3 → 3 tam giác nối với nhau; O vòng dạng AX2E2;<br />
toàn hình phẳng<br />
Câu 4.<br />
(4,0 đ)<br />
1.<br />
Axit chrysanthemic (X)<br />
1,5 đ<br />
axit (1R,3R)-2,2-đimetyl-3-(2-metylprop-1-en-1-yl)xyclopropancacboxylic<br />
Thay một nguyên tử H bất kì trong X <strong>bằng</strong> một nhóm CH3 thì sẽ thu được 8 chất mới:<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 4 / 8
2. 2 điểm (<strong>10</strong> chất: mỗi chất cấu tạo + cơ chế) 2,0<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 5 / 8
0,5 đ<br />
Câu 5.<br />
(4,0 đ)<br />
1.<br />
Phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> cho phản ứng chuẩn độ axit ascorbic bởi KIO3 trong HCl<br />
0,5M:<br />
HO<br />
HO<br />
HO<br />
H<br />
O<br />
OH<br />
O<br />
3 + KIO 3 3<br />
+ KI + 3H 2 O<br />
Cách xác định điểm cuối <strong>của</strong> phép chuẩn độ<br />
HO<br />
HO<br />
O<br />
H<br />
O<br />
O<br />
O<br />
axit dehyroascorbic (DHA)<br />
Khi axit ascorbic bị oxi <strong>hóa</strong> hết thành DHA, xảy ra phản ứng giữa HCl với KIO3<br />
tạo thành sản phẩm I2. I2 tạo phức với chỉ thị hồ tinh <strong>bộ</strong>t làm dung dịch chuyển sang<br />
màu xanh và đó là dấu hiệu để xác định điểm cuối <strong>của</strong> phép chuẩn độ.<br />
KIO3 + 5KI + 6HCl 3I2 + 6KCl + 3H2O<br />
I2 + dd hồ tinh <strong>bộ</strong>t phức xanh tím<br />
1,0 đ<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 6 / 8
n(KIO3) = 9,50 mL 0,<strong>10</strong>0 mmol/mL = 0,095 mmol<br />
m(AA) = 1 3<br />
0,095 mmol 176 mg/mmol = 5,57 mg.<br />
2,0 đ<br />
2.<br />
V dd 1 0, 45<br />
(KIO3 0,<strong>10</strong>0 M) =<br />
3 0,<strong>10</strong>0 = 1,5 mL<br />
a. DHA chứa nhóm –COOH gắn với cacbon-oxo nên dễ bị decacboxyl <strong>hóa</strong> theo phản<br />
ứng sau:<br />
HO H<br />
HO H<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
HO<br />
OH<br />
+ H 2 O H + CO 2<br />
O O<br />
O O<br />
HO<br />
xylosone<br />
HO H<br />
HO H<br />
HO H<br />
HO H<br />
OH HO<br />
O<br />
O<br />
O HO<br />
O HO<br />
H<br />
+ +<br />
OH<br />
O O<br />
HO<br />
OH<br />
O O<br />
HO<br />
xylosone (AA) (DHA)<br />
xylozơ<br />
HO H<br />
O OH<br />
O O<br />
O O<br />
HO<br />
OH<br />
H<br />
O<br />
H +<br />
O<br />
H<br />
+<br />
HO<br />
OH H + HO<br />
OH 2<br />
HO<br />
-2H 2 O<br />
HO<br />
O<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
xylozơ<br />
furfural<br />
b. Do phản ứng giữa DHA và xylosone nhanh hơn so với phản ứng tạo ra từ<br />
xylosone từ DHA rất nhiều nên hỗn hợp cân <strong>bằng</strong> gồm xylosone, xylozơ và furfural.<br />
n(xylosone) = 1,00 mmol [n(xylozơ) + n(furfural)] = 1,00 mmol 0,55 mmol =<br />
0,45 mmol<br />
Như vậy, chỉ mới <strong>có</strong> 0,55 mmol AA được chuẩn độ.<br />
H<br />
O<br />
3. Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> DHA bởi oxi không khí cũng làm giảm hàm lượng DHA trong<br />
suốt quá trình cất trữ dung dịch.<br />
n(AA) = 0,3 mmol<br />
1,0 đ<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 7 / 8
n(IO3 ) = 0,7 mmol<br />
IO3 + 6H + + 6e I <br />
mmol: 0,7 0,42<br />
AA ne <br />
mmol: 0,3 0,3n<br />
+ sản phẩm X<br />
Ta <strong>có</strong>: 0,42 = 0,3n n = 14<br />
+ 3H2O<br />
Số oxi <strong>hóa</strong> trung bình <strong>của</strong> C trong C6H8O6 là: +2/3<br />
Gọi số oxi <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> C trong sản phẩm X là +m.<br />
6C +2/3 14e + 6C +m<br />
4 = 6m 14 m = 3.<br />
Như vậy, sản phẩm X là: H2C2O4<br />
Phản ứng chuẩn độ trong điều kiện HCl 5M:<br />
3C6H8O6 + 7KIO3 9H2C2O4 + 7KI + 3H2O<br />
Câu 6.<br />
(2,0 đ)<br />
1. Nguyên tử Mg không đóng góp e-π vào toàn hệ. Vì nguyên tử Mg không <strong>có</strong><br />
electron p độc thân<br />
2. Đáp số<br />
<br />
= 3,073.<strong>10</strong> 4 cm -1<br />
Tính cụ thể: <br />
= (E5 – E4)/hc =[( h 2 )/ hc(8mR 2 π 2 )](5 2 - 4 2 )<br />
Thay số <strong>các</strong> đại lượng đã biết, tinh được <br />
= 3,073.<strong>10</strong> 4 cm -1<br />
3. Vẽ giản đồ<br />
Hệ nghịch từ vì không <strong>có</strong> eletron độc thân<br />
0,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
Đề HSG Duyên <strong>hải</strong> 2015 – Hóa <strong>học</strong> <strong>11</strong> Trang 8 / 8
SỞ GÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÒA BÌNH<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC<br />
DUYÊN HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM HỌC 2014 - 2015<br />
MÔN: HÓA HỌC – LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Bài 1. (2 điểm): Tốc độ phản ứng.<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM<br />
1. (1 điểm) Phản ứng phân huỷ nhiệt Metan xảy ra như sau:<br />
CH 4<br />
CH 4 + CH 3<br />
CH 4 + H<br />
k<br />
1<br />
CH 3 + H<br />
k<br />
2<br />
C 2 H 6 + H<br />
k<br />
3<br />
CH 3 + H 2<br />
H + CH 3 + M<br />
k<br />
4<br />
CH4 + M<br />
a/ Áp dụng nguyên lý nồng độ ổn định đối với H và CH 3 hãy chứng minh rằng:<br />
<br />
2 6<br />
d C H<br />
dt<br />
= k CH 4 3/2 víi k =<br />
k . k . k<br />
k M<br />
1 2 3<br />
b/ Nếu nồng độ <strong>có</strong> thứ nguyên phân tử / cm 3 với thời gian tính <strong>bằng</strong> giây, hãy tìm thứ<br />
nguyên <strong>của</strong> k.<br />
2. (1 điểm) Nghiên cứu động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng : NO (k) + O 3(k) € NO 2(k) + O 2(k) (1). Ở<br />
25 0 C được một số kết quả sau đây:<br />
C 0, NO (M) C 0, O3 (M) v 0, (M.s<br />
-1 )<br />
4<br />
1 2 2,4.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
2 4 9,6.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
2 1 2,4.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
a. Tính <strong>các</strong> giá trị v 0 theo atm.s -1 ?<br />
b.Tính hằng số tốc độ k <strong>của</strong> phản ứng ở 25 0 C?<br />
c. Tính giá trị hằng số Areniuyt <strong>của</strong> phản ứng? Biết Ea = <strong>11</strong>,7 KJ/mol.<br />
d. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 75 0 C ?<br />
1. a) (0.75 điểm)<br />
<br />
d H<br />
dt<br />
<br />
2 6<br />
d C H<br />
dt<br />
Hướng dẫn giải<br />
= k2[CH4].[CH3]<br />
<br />
= k1[CH4] + k2[CH4].[CH3] – k3[CH4].[H] – k4[H].[CH3].[M] = 0<br />
<br />
<br />
1
d CH 3<br />
dt<br />
<br />
= k1[CH4] – k2[CH4].[CH3] + k3[CH4].[H] – k4[H].[CH3].[M] = 0<br />
Cộng 2 pt cho: k1[CH4] = k4[H].[CH3].[M] nªn k2[CH4].[CH3] = k3[CH4].[H]<br />
k<br />
k1[CH4] = k4[H].[CH3].[M] = k4 <br />
2<br />
CH3<br />
Suy ra: [CH3] =<br />
k.[CH4] 3/2 .<br />
kk<br />
1.<br />
CH<br />
3<br />
<br />
.<br />
4<br />
k . k M vµ d C 2H6<br />
dt<br />
2 4<br />
hay k2 [CH3] = k3[H] [H] =<br />
k<br />
3<br />
k . k<br />
k<br />
.[CH3].[M] =<br />
4 2<br />
= k2.[CH4].[CH3] =<br />
3<br />
k<br />
<br />
CH<br />
2 3<br />
k<br />
3<br />
<br />
[CH3] 2 [M]<br />
k . k . k<br />
. CH<br />
k<br />
1 2 3 2<br />
4<br />
4<br />
M<br />
3<br />
=<br />
b) (0.25 điểm) [k] =<br />
1<br />
3 3<br />
cm <br />
<br />
phantu<br />
<br />
.s<br />
1<br />
2. (1.0 điểm), Mỗi phần 0.25 điểm<br />
<br />
a) v k NO 2<br />
] [ O ]<br />
[<br />
3<br />
9,6.<strong>10</strong><br />
2,4.<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
1<br />
3 1<br />
<br />
1 1 1 phantu<br />
2<br />
1<br />
3<br />
C<br />
n<br />
t.<br />
C <br />
= [C]1– n [t] –1 = <br />
2<br />
<br />
2 <br />
Ta <strong>có</strong>: 1<br />
vaf <br />
2 .2 1<br />
4<br />
<strong>10</strong><br />
9,6<br />
2,4<br />
Vậy v = k [NO 2 ] [O 3 ]<br />
P.V = nRT nên P= CRT<br />
v 0(1) = 2,4.<strong>10</strong> <strong>10</strong> . 0,082.298 = 5,86464.<strong>10</strong> <strong>11</strong> (atm s -1 )<br />
v 0(2) = 9,6.<strong>10</strong> <strong>10</strong> . 0,0082.298 = 2,346.<strong>10</strong> 12 (atm s -1 )<br />
v 0(3) = 5,86464.<strong>10</strong> <strong>11</strong> (atm s -1 )<br />
b) Tính K (1) ở 25 0 C<br />
2,4.<strong>10</strong><br />
1.2<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
k<br />
( 1)<br />
1,2.<br />
<strong>10</strong> (mol -1 .l.s -1 )<br />
c) Tính A (1) biết Ea = <strong>11</strong>,7 kJ/mol<br />
C . t C t .s<br />
cm <br />
=<br />
k<br />
E a / RT<br />
A. e<br />
<br />
--> 1,2.<strong>10</strong> <strong>10</strong> = A.<br />
d) Tính K(1) ở 75 0 C<br />
3<br />
<strong>11</strong>,7 / 8,314.<strong>10</strong> .298<br />
e –> A = 1,3492.<strong>10</strong> 12 (L.mol -1 .s -1 )<br />
k<br />
ln<br />
1,2.<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong>,7.<strong>10</strong><br />
<br />
8,314<br />
1<br />
(<br />
348<br />
8<br />
<br />
<strong>10</strong><br />
1<br />
)<br />
298<br />
Bài 2. (2 điểm): Dung dịch điện li<br />
-> K = 2,365 .<strong>10</strong> <strong>10</strong> (L.mol -1 .s -1 )<br />
2
1. (1 điểm) Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A gồm KCN 0,120 M; NH 3 0,150 M và KOH<br />
5,00.<strong>10</strong> -3 M.<br />
2. (1 điểm) Tính thể tích dung dịch HCl 0,2<strong>10</strong> M cần cho vào 50,00 mL dung dịch<br />
A để pH <strong>của</strong> hỗn hợp thu được <strong>bằng</strong> 9,24.<br />
Cho biết pK a <strong>của</strong> HCN là 9,35; <strong>của</strong> NH 4+ là 9,24;<br />
1. (1 điểm)<br />
Hướng dẫn giải<br />
CN - + H 2 O = HCN + OH - K b1 = <strong>10</strong> - 4,65<br />
NH 3 + H 2 O = NH 4<br />
+<br />
+ OH - K b2 = <strong>10</strong> - 4,76<br />
KOH -> K + + OH -<br />
H 2 O = H + + OH -<br />
[OH - ] = C KOH + [HCN] + [NH 4+ ] + [H + ]<br />
Đặt [OH - ] = x<br />
x = 5.<strong>10</strong> -3 + K B1 [CN]/x + K B2 [NH 3 ]/x + K H2O /x<br />
x 2 - 5.<strong>10</strong> -3 x - (K B1 [CN - ] + K B2 [NH 3 ] + K H2O ) = 0<br />
Tính gần đúng coi [CN - ] <strong>bằng</strong> C CN - = 0,12M ; [NH 3 ] = C NH3 = 0,15 M .<br />
Ta <strong>có</strong>: x 2 - 5.<strong>10</strong> -3 . x - 5,29 . <strong>10</strong> -6 = 0 -> x = [OH - ] = 5,9.<strong>10</strong> -3 M.<br />
Kiểm lại [HCN] / [CN - ] = <strong>10</strong> -4,65 / 5,9.<strong>10</strong> -3 = 3,8.<strong>10</strong> -3 -> [HCN] [NH 4+ ] pH = <strong>11</strong>,77.<br />
2. (1 điểm)<br />
pH = pK NH4<br />
+<br />
+ lg([NH 3 ]/[NH 4+ ] ) = 9,24 + lg([NH 3 ]/[NH 4+ ] ) = 9,24<br />
-> [NH 4+ ] = [NH 3 ] <strong>có</strong> nghĩa là 50% [NH 3 ] đã bị trung hoà; dĩ nhiên toàn <strong>bộ</strong> KOH đã<br />
bị trung hoà. Mặt khác PH = 9,24 = pK HCN + lg([CN - ]/[HCN] ) = 9,35 + lg([CN -<br />
]/[HCN] )<br />
-> [CN - ] = <strong>10</strong> -0,<strong>11</strong> = 0,776.<br />
[HCN]/[CN - ] ) = 1/0,776 -> [HCN] / C CN - = 1/(1+0,776) = 0,563<br />
Nghĩa là 56,3% CN - đã bị trung hoà.<br />
Vậy V HCL . 0,21 = V A . C KCN . 0,563 + V A . C NH3 . 0,5 + V A . C KOH<br />
V HCL = 50(0,12 . 0,563 + 0,15 . 0,5 + 5.<strong>10</strong> -3 ) / 0,51 = 35,13 ml.<br />
3
Bài 3. (2 điểm): Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Dung dịch X gồm K 2 Cr 2 O 7 0,0<strong>10</strong> M; KMnO 4 0,0<strong>10</strong> M; Fe 2 (SO 4 ) 3 0,0050 M và H 2 SO 4<br />
(pH <strong>của</strong> dung dịch <strong>bằng</strong> 0). Thêm dung dịch KI vào dung dịch X cho đến nồng độ <strong>của</strong><br />
KI là 0,50 M, được dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi khi thêm KI vào dung<br />
dịch X).<br />
a) Hãy mô tả <strong>các</strong> quá trình xảy ra và cho biết thành phần <strong>của</strong> dung dịch Y.<br />
b) Tính thế <strong>của</strong> điện cực platin nhúng trong dung dịch Y.<br />
c) Cho biết khả năng phản ứng <strong>của</strong> Cu 2+ với I - (dư) ở điều kiện tiêu chuẩn. Giải thích.<br />
d) Viết sơ đồ pin được ghép bởi điện cực platin nhúng trong dung dịch Y và điện cực<br />
platin nhúng trong dung dịch gồm Cu 2+ , I - (cùng nồng độ 1 M) và chất rắn CuI. Viết<br />
phương trình hoá <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trên từng điện cực và xảy ra trong pin<br />
khi pin hoạt động.<br />
0 0 0<br />
Cho:<br />
2 3+ 2+ 3+ 2+<br />
Cr<br />
2O 7<br />
Cr /<br />
MnO /Mn<br />
4<br />
Fe /Fe<br />
E = 1,3<strong>30</strong> V; E = 1,5<strong>10</strong> V; E = 0,771 V ;<br />
0<br />
2+ s(CuI)<br />
Cu /Cu<br />
E = 0,153 V;<br />
pK 12;<br />
ở 25 o C:<br />
Hướng dẫn giải<br />
E<br />
0<br />
<br />
3<br />
I /I<br />
RT<br />
2,<strong>30</strong>3 = 0,0592;<br />
F<br />
= 0,5355 V<br />
Cr (Z = 24).<br />
Mỗi phần đúng được 0.5 điểm<br />
0 0 0 0<br />
a) Do E<br />
- 2+<br />
= 1,51 V > E<br />
2- 3+<br />
= 1,33 V > E<br />
3+ 2+<br />
= 0,771V > E<br />
- -<br />
= 0,5355 V, nên <strong>các</strong><br />
MnO /Mn Cr O /Cr Fe /Fe I /I<br />
4 2 7 3<br />
quá trình xảy ra như sau:<br />
2<br />
-<br />
MnO<br />
4<br />
+ 16 H + + 15 I - 2 Mn 2+ + 5 I - + 8 H 3 2O<br />
0,01 0,5<br />
- 0,425 0,01 0,025<br />
2-<br />
Cr O + 14 H + + 9 I - 2 Cr 3+ + 3 I - 2 7<br />
3<br />
+ 7 H 2 O<br />
0,01 0,425 0,025<br />
- 0,335 0,02 0,055<br />
2 Fe 3+ + 3 I - 2 Fe 2+ -<br />
+ I<br />
3<br />
0,01 0,335 0,055<br />
- 0,32 0,01 0,06<br />
Thành phần <strong>của</strong> dung dịch Y: 3<br />
-<br />
I 0,060 M; I - 0,32 M; Mn 2+ 0,01 M; Cr 3+ 0,02 M; Fe 2+<br />
0,01 M.<br />
-<br />
b) I + 2 e 3 I -<br />
3<br />
E =<br />
- -<br />
I /I<br />
3<br />
0,0592 0,06<br />
0,5355 + .log<br />
2 (0,32)<br />
3<br />
= 0,54 V.<br />
4
c) Do<br />
0<br />
- -<br />
I /I<br />
E = 0,5355 V > E<br />
2+<br />
3<br />
0<br />
Cu<br />
/ Cu<br />
= 0,153 V nên về nguyên tắc Cu 2+ không oxi <strong>hóa</strong> được I -<br />
. Nhưng nếu dư I - 0 0<br />
thì sẽ tạo kết tủa CuI. Khi đó<br />
2+ 2+<br />
0,863 V.<br />
Như vậy E 0<br />
= 0,863 V ><br />
2+<br />
CuI:<br />
Cu<br />
/CuI<br />
d) Vì E 0<br />
= 0,863 V ><br />
2+<br />
Cu<br />
/CuI<br />
E<br />
0<br />
- -<br />
I /I<br />
3<br />
2 Cu 2+ + 5 I - 2 CuI +<br />
E<br />
- -<br />
I /I<br />
3<br />
E = E + 0,0592.log<br />
Cu /CuI Cu /Cu<br />
K<br />
1<br />
S(CuI)<br />
= 0,5355 V Cu 2+ sẽ oxi <strong>hóa</strong> được I - do tạo thành<br />
-<br />
I<br />
3<br />
= 0,54 V điện cực Pt nhúng trong dung dịch Y là<br />
anot, điện cực Pt nhúng trong dung dịch gồm Cu 2+ , I - (cùng nồng độ 1 M), <strong>có</strong> chứa kết<br />
tủa CuI là catot. Vậy sơ đồ pin như sau:<br />
(-) Pt│ 3<br />
-<br />
I 0,060 M; I - 0,32 M║CuI; Cu 2+ 1 M; I - 1 M │Pt (+)<br />
Trên catot: Cu 2+ + I - + e CuI<br />
Trên anot: 3 I - -<br />
I + 2e<br />
3<br />
Phản ứng trong pin: 2 Cu 2+ + 5 I - -<br />
2 CuI + I<br />
3<br />
Bài 4. (2 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
1. (1 điểm) Kim loại M tác dụng với hiđro cho hiđrua MH x (x = 1, 2,...). 1,000 gam<br />
MH x phản ứng với nước ở nhiệt độ 25 o C và áp suất 99,50 kPa cho 3,134 lít hiđro.<br />
a. Xác định kim loại M.<br />
b. Viết phương trình <strong>của</strong> phản ứng hình thành MH x và phản ứng phân huỷ MH x trong<br />
nước.<br />
Cho: N A = 6,022.<strong>10</strong> 23 mol 1<br />
; R = 8,314 J.K 1<br />
.mol 1<br />
;<br />
H = 1,0079; Li = 6,94; Na = 22,99; Mg =24,<strong>30</strong>; Al = 26,98<br />
c. MH x kÕt tinh theo m¹ng lËp ph¬ng t©m mÆt. TÝnh khèi lîng riªng cña MH x .<br />
B¸n kÝnh cña c¸c cation vµ anion lÇn lît b»ng 0,68 A vµ 1,36 A.<br />
Cho: N A = 6,022.<strong>10</strong> 23 mol 1 ; R = 8,314 J.K 1 .mol 1 ;<br />
H = 1,0079; Li = 6,94; Na = 22,99; Mg =24,<strong>30</strong>; Al = 26,98<br />
2. (1 điểm) Cho 2,04 gam muối clorua <strong>của</strong> kim loại M hoá trị (II) không đổi tác dụng<br />
vừa đủ với một lượng dung dịch chứa 1,613 gam muối axit <strong>của</strong> axit sunfuhiđric thấy<br />
tạo ra 1,455 gam kết tủa. Xác định muối clorua ban đầu.<br />
o<br />
o<br />
<br />
5
Hướng dẫn giải<br />
1. (1.0 điểm)<br />
MH x + x H 2 O M(OH) x + x H 2<br />
PV 99,5. <strong>10</strong><br />
n (H 2 ) = = 3 N.m 2 3,134.<strong>10</strong> 3 m 3<br />
= 0,1258 moL<br />
RT 8,314 N.m.K 1 .mol 1 298,15 K<br />
0,1258<br />
n (1g MH x ) = M =<br />
x<br />
MH x<br />
1 g x<br />
0,1258 moL<br />
x M (MH x ) M (M) (M)<br />
1 7,949 g.mol 1<br />
6,941 g.mol 1 Liti<br />
2 15,898 g.mol 1<br />
13,882 g.mol 1<br />
3 23,847 g.mol 1<br />
20,823 g.mol 1<br />
4 31,796 g.mol 1<br />
27,764 g.mol 1<br />
a. (0.5 điểm) Kim loại M là liti<br />
b. (0.25 điểm) 2Li + H 2 2 LiH<br />
LiH + H 2 O LiOH + H 2<br />
4 M (LiH) 4 M (LiH)<br />
c. = = (a: cạnh ô mạng; r: b<strong>án</strong> kính).<br />
N N A 2 (r<br />
Li<br />
+ r ) 3<br />
A a 3<br />
+ H -<br />
4 7,95 g.mol<br />
= 1<br />
= 0,78 g.cm 3<br />
6,022.<strong>10</strong> 23 mol 1 [2(0,68 + 1,36).<strong>10</strong> 8 ] 3 cm 3<br />
(0.25 điểm)<br />
2. ( 1 điểm)<br />
Gọi CTPT <strong>của</strong> muối clorua là MCl 2 và muối axit <strong>của</strong> H 2 S là A(HS) n . n = 1, 2, 3.<br />
TH1: MCl 2 + A(HS) n MS + ACl n + nHCl<br />
Ta <strong>có</strong> nMS<br />
Zn.<br />
2,04 1,445<br />
<br />
0,015mol<br />
7132<br />
vậy<br />
M<br />
97(g / mol) M 65(g / mol)<br />
1,455<br />
MS 0,015<br />
Tuy nhiên ZnS lại không bền trong dung dịch HCl tạo ra nên loại TH 1 .<br />
TH 2 . nMCl 2 + 2A(HS) n + 2nH 2 O nM(OH) 2 + 2ACl n + 2nH 2 S<br />
Ta <strong>có</strong>: nM(OH)<br />
2<br />
2,04 1,455<br />
<br />
0,0158mol<br />
M<br />
71<br />
34<br />
M(OH) 2<br />
58,09(g/mol) vậy M là Ni, muối MCl 2 là NiCl 2 .<br />
nên M là<br />
1,455<br />
92,09(g / mol) M=<br />
0,0158<br />
Bài 5. (2 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
6
1. (1.5 điểm) Anlylmagie bromua (A) phản ứng với acrolein tạo thành chất B, sau khi<br />
thuỷ phân B sẽ được sản phẩm C duy nhất. Đun nóng C nhận được chất D. Cho D<br />
phản ứng<br />
với C 6 H 5 Li thu được sản phẩm E. Đun nóng E khi <strong>có</strong> vết iot thì được F <strong>có</strong> công thức<br />
C 12 H 14 .<br />
a. Hoàn thành sơ đồ dãy phản ứng trên (viết công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất hữu cơ từ<br />
C đến F).<br />
b. Ghi kí hiệu cơ chế <strong>các</strong> giai đoạn <strong>của</strong> phản ứng dưới <strong>các</strong> mũi tên trong sơ đồ, trừ giai<br />
đoạn tạo thành F.<br />
c. Cho biết cấu hình <strong>của</strong> F.<br />
2. (0.5 điểm) Thùc hiÖn d·y chuyÓn ho¸ sau :<br />
OH<br />
1.<br />
2.<br />
NaOH<br />
CH 3 COCl<br />
AlCl 3<br />
A +<br />
B<br />
(A cã liªn kÕt hi®ro néi ph©n tö).<br />
1. Mỗi phần a, b, c cho 0.5 điểm<br />
Hướng dẫn giải<br />
- +<br />
CH 2 =CH-CH 2 -MgBr<br />
thuû ph©n<br />
Hoặc<br />
+<br />
-<br />
CH 2 = CH-CH = O<br />
A N<br />
céng 1, 4<br />
CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH=CH-OH<br />
C<br />
CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH=CH 2 -OMgBr<br />
B<br />
tautome ho¸<br />
CH 2 =CH-CH 2 -MgBr<br />
A<br />
+<br />
N<br />
céng 1, 2<br />
CH 2 =CH-CH=O<br />
CH 2=CH-CH 2 -CH-CH=CH 2<br />
B OMgBr<br />
C<br />
OH<br />
ChuyÓn vÞ 3, 3<br />
OLi H t o<br />
C 6 H 5<br />
OH<br />
H 3 O +<br />
CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH=O<br />
D<br />
H 2 O<br />
-MgBr(OH)<br />
H 2 O C 6 H 5<br />
E<br />
Hç biÕn<br />
xeto-enol<br />
OH H<br />
CH 2 =CH-CH 2 -CH-CH=CH 2<br />
C OH<br />
D<br />
H<br />
O<br />
VÕt iot, t o<br />
-H 2 O<br />
C 6 H 5 Li<br />
A N<br />
,<br />
F <strong>có</strong> cấu hình (E) bền hơn. Tuy vậy, phản ứng cũng tạo thành một lượng nhỏ F <strong>có</strong> cấu<br />
hình (Z).<br />
2. (0.5 điểm)<br />
F<br />
C 6 H 5<br />
7
OH<br />
H<br />
- - -<br />
O<br />
O C<br />
CH 3<br />
OH<br />
+<br />
A<br />
COCH 3<br />
B<br />
Bài 6. (2 điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng<br />
chảy, Tính Axit- Bazơ.<br />
1. (1.0 điểm) Cho <strong>các</strong> chất: anilin, glyxerol, axit photphoric. Viết sơ đồ <strong>các</strong> phương<br />
trình phản ứng để điều chế<br />
N<br />
(quinolin).<br />
2. (1.0 điểm) Giải thích sự khác nhau về nhiệt độ sôi trong dãy chất sau:<br />
1. (1.0 điểm) Điều chế quinolin.<br />
N<br />
N<br />
S N N N<br />
H H<br />
<strong>11</strong>5 0 C <strong>11</strong>7 0 C 256 0 C 187 0 C<br />
Hướng dẫn giải<br />
N<br />
HOCH 2 -CHOH-CH 2 OH<br />
H 3 PO 4<br />
CH 2 =CH-CHO<br />
CHO<br />
H<br />
OH<br />
+<br />
NH 2<br />
H 2 C=CH-CHO<br />
NH<br />
H +<br />
NH<br />
H +<br />
- H 2 O<br />
2. (1.0 điểm)<br />
Nhiệt độ sôi:<br />
NH<br />
- 2 H<br />
N<br />
N<br />
M = 79 M = 85<br />
Vì hai chất này không <strong>có</strong> liên kết hidro nên <strong>có</strong> nhiệt độ sôi thấp nhất và nhiệt độ sôi<br />
phụ thuuộc vào phân tử khối. Và hai chất<br />
N<br />
H<br />
N<br />
<<br />
S<br />
N<br />
N N<br />
Có nhiệt độ sôi cao hơn vì chúng <strong>đề</strong>u tạo liên kết hidro.<br />
Nhưng<br />
H<br />
8
N<br />
Hình thành liên kết hidro liên phân tử<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
H. . . N<br />
Còn<br />
N<br />
H<br />
N N<br />
H<br />
Hình thành liên kết nội phân tử tạo thành dạng dime<br />
Vậy: Nhiệt độ sôi<br />
N N . . .<br />
H<br />
H. N . . N<br />
N<br />
N<br />
< <<br />
S N N <<br />
H<br />
<strong>11</strong>5 0 C <strong>11</strong>7 0 C 187 0 C 256 0 C<br />
Bài 7. (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu<br />
cơ.<br />
1.(1.0 điểm). Hãy phân biệt 4 aminoaxit sau (<strong>có</strong> giải thích), biết rằng phòng thí<br />
nghiệm <strong>có</strong> <strong>các</strong> loại giấy quỳ, dd NaNO 2 , dd HCl, ddNaOH, C 2 H 5 OH và <strong>các</strong> dụng<br />
cụ cần <strong>thi</strong>ết.<br />
N<br />
H<br />
N<br />
CH 3 CH COOH<br />
NH 2<br />
(Ala) H 2 N (CH 2 ) 4 CH COOH<br />
NH 2<br />
(Lys)<br />
HOOC (CH 2 ) 2 CH COOH<br />
NH 2<br />
(Glu)<br />
N<br />
H<br />
COOH<br />
(Pro)<br />
2. .(1.0 điểm) Sulcatol (C 8 H 16 O) là chất pheromon do một loài côn trùng tiết ra dưới<br />
dạng 2 chất đối quang là (R)-sulcatol (chiếm 65 %) và (S)-sulcatol (chiếm 35 %).<br />
9
Cho sulcatol tác dụng với ozon rồi xử lí sản phẩm <strong>bằng</strong> H 2 O 2 thì thấy <strong>sinh</strong> ra một hỗn<br />
hợp gồm propanon và hợp chất A tự đóng vòng thành hợp chất A (C 5 H 8 O 2 ). Người ta<br />
<strong>có</strong> thể khử A thành sản phẩm mạch vòng là B (C 5 H <strong>10</strong> O 2 ).<br />
R, S.<br />
a. Xác định cấu tạo <strong>của</strong> sulcatol và viết tên hệ thống <strong>của</strong> nó.<br />
b. Viết công thức <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân lập thể <strong>của</strong> B, trên đó <strong>có</strong> ghi kí hiệu cấu hình<br />
Hướng dẫn giải<br />
1.(1.0 điểm) Nhận biết mỗi chất được 0.25 điểm<br />
Hoà tan từng aminoaxit vào nước để được bốn dd bão hoà. Dùng giấy quỳ, thí dụ giấy<br />
quỳ tím, để phân biệt:<br />
- Dung dịch chuyển giấy quỳ tím thành xanh là dd chứa Lys, vì phân tử <strong>có</strong> hai<br />
nhóm NH 2 và một nhóm COOH nên Lys <strong>có</strong> tính bazơ.<br />
- Dung dịch chuyển giấy quỳ tím thành hồng là dd chứa Glu, vì phân tử Glu chứa<br />
hai nhóm COOH và một nhóm NH 2 .<br />
Khó phân biệt Ala và Pro <strong>bằng</strong> giấy quỳ, vì trong phân tử số nhóm COOH và NH 2<br />
(hoặc NH) <strong>bằng</strong> nhau. Cho từng dd còn lại phản ứng với HNO 2 (từ NaNO 2 và HCl).<br />
Dung dịch nào cho bọt khí (N 2 ) thoát ra là Ala do:<br />
CH 3 -CH(NH 2 )-COOH + HNO 2 CH 3 -CHOH-COOH + N 2 + H 2 O<br />
Dung dịch còn lại là dd chứa Pro (Pro phản ứng với HNO 2 tạo ra hợp chất<br />
nitrosamin màu vàng).<br />
2. (1.0 điểm)<br />
a. (0.5 điểm) Sulcatol (C 8 H 16 O) <strong>có</strong> độ , bất bão hoà là 1, <strong>có</strong> tính quang hoạt, khi tác<br />
dụng với ozon rồi xử lí sản phẩm <strong>bằng</strong> H 2 O 2 thì nhận được (CH 3 ) 2 CO và A nên<br />
sulcatol là một ancol không no, OH <strong>có</strong> thể ở C 2 , C 3 , C 4 . A tự đóng vòng thành A<br />
(C 5 H 8 O 2 ), tức dễ đóng vòng -lacton (5 cạnh bền) nên OH ở C 2 . Vậy cấu tạo <strong>của</strong><br />
sulcatol và tên hệ thống như sau:<br />
OH<br />
6-Metylhept-5-en-2-ol<br />
(0.5 điểm)<br />
b.<br />
H (R) O (R) H H 3 C<br />
(S) O<br />
OH<br />
OH<br />
(S) H (R) O (S)<br />
H 3 C<br />
(S) O<br />
H 3 C<br />
OH H<br />
H H 3 C<br />
H H<br />
Bài 8. (2 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> hữu cơ tổng hợp.<br />
(R)<br />
H<br />
OH<br />
Hợp chất <strong>thi</strong>ên nhiên A khi tác dụng với brom <strong>có</strong> chiếu s<strong>án</strong>g thì tạo thành hợp chất<br />
hữu cơ B duy nhất chứa 55,81% C, 6,98% H và 37,21% Br. Cả A và B <strong>đề</strong>u bền nhiệt,<br />
không làm mất màu dung dịch KMnO 4 và không quang hoạt. Phương pháp vật lí cho<br />
<strong>10</strong>
iết hợp chất B hầu như gồm hai loại phân tử với số lượng tương đương nhưng phân<br />
tử khối hơn kém nhau 2 đv C.<br />
1. Hãy xác định công thức phân tử <strong>của</strong> A và B.<br />
2. Hãy viết công thức cấu tạo và công thức lập thể <strong>của</strong> A và B.<br />
3. Hãy dự đo<strong>án</strong> trạng thái tồn tại ( rắn hay lỏng ), tính tan <strong>của</strong> A và B.<br />
4. Hãy dự đo<strong>án</strong> khả năng thế Br và tách HBr ở B (dễ, khó, bình thường) và giải<br />
thích vì sao ?<br />
Hướng dẫn giải<br />
1. (0.5 điểm) Công thức đơn giản nhất <strong>của</strong> B là C <strong>10</strong> H 15 Br.<br />
Vi Br <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> vị 79 Br và 80 Br với % số nguyên tử tương đương, nên suy ra phân tử B<br />
chỉ <strong>có</strong> 1 nguyên tử Br, hay công thức phân tử <strong>của</strong> B chính là C <strong>10</strong> H 15 Br. Vậy công thức<br />
phân tử <strong>của</strong> A là C <strong>10</strong> H 16 .<br />
2. (0.5 điểm) A <strong>có</strong> độ không no <strong>bằng</strong> 3, nên phân tử A không chứa vòng benzen.<br />
A, B không chứa liên kết <strong>bộ</strong>i; không chứa vòng 3 cạnh; không <strong>có</strong> tính quang hoạt nên<br />
không <strong>có</strong> tính không trùng vật - ảnh.<br />
Phân tử A <strong>có</strong> <strong>các</strong> vị trí bị thể brom p<strong>hải</strong> tương đương nhau và <strong>có</strong> tính chọn lọc cao hơn<br />
hẳn <strong>các</strong> vị trí còn lại. Do đó cấu tạo A, B dưới đây phù hợp hơn<br />
Br<br />
A<br />
B<br />
A<br />
A1<br />
3. (0.5 điểm) A <strong>có</strong> cấu tạo đối xứng và <strong>có</strong> M lớn nên là chất rắn. B <strong>có</strong> phân tử khối<br />
lớn hơn A nên cũng là chất rắn.<br />
A và B <strong>đề</strong>u không hoặc kém phân cực nên không tan trong nước, tan tốt trong dung<br />
môi không phân cực.<br />
4. (0.5 điểm) Khả năng thế Br ở B rất khó, vì nếu theo S N 1 thì không tạo được cation<br />
phẳng; còn theo S N 2 thì bị <strong>án</strong> ngữ không gian không tạo ra trạng thái chuyển tiếp thích<br />
hợp.<br />
Khả năng tách Br ở B cũng rất khó vì nguyên tử C đính với Br bị khoá chặt khó<br />
<strong>11</strong>
chuyển sang trạng thái sp 2 phẳng được.<br />
Bài 9. (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Bảng 1. Năng lượng Gibbs <strong>sinh</strong> (áp suất tiêu chuẩn là 1 atm ) là:<br />
Chất t, 0 C f G 0 ,<br />
kJ/mol<br />
NiO 1627 -72,1<br />
TiO 2 727 -757,8<br />
TiC 727 -162,6<br />
CO 727 -200,2<br />
NH 3 27 -16,26<br />
1. Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 1627 0 C. Nếu áp suất riêng phần<br />
ban đầu <strong>của</strong> O 2 dưới 1,00 Torr phản ứng này <strong>có</strong> thể xảy ra theo chiều thuận<br />
được không?<br />
2Ni ( ) + O 2 (k) = 2NiO (r) (1).<br />
2. Phản ứng TiO 2 (r) + 3C (r) = 2CO (k) + TiC (r) (2)<br />
<strong>có</strong> năng lượng Gibbs tiêu chuẩn dương tại 727 0 C. Hãy tính áp suất cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> CO<br />
tại 727 0 C. Cần <strong>có</strong> điều kiện nào (biết rằng <strong>có</strong> thể thỏa mãn được) để phản ứng thuận<br />
chiếm ưu thế xảy ra ở nhiệt độ đó?<br />
3. Tính năng lượng Gibbs tiêu chuẩn <strong>của</strong> phản ứng (3) tại <strong>30</strong>0 K:<br />
3H 2 + N 2 = 2NH 3 (3).<br />
Ở điều kiện p(NH 3 ) = 1,0 atm; p(H 2 ) = 0,50 atm; p(N 2 ) = 3,0 atm phản ứng thuận trên<br />
<strong>có</strong> chiếm ưu thế được không?<br />
Thực tế, tại <strong>30</strong>0 K phản ứng đó xảy ra nhưng với tốc độ không đ<strong>án</strong>g kể. Tại sao?<br />
Hướng dẫn giải<br />
1. (0.75 điểm) Biến <strong>thi</strong>ên năng lượng Gibbs chuẩn <strong>của</strong> phản ứng (1) gấp 2 lần biến<br />
<strong>thi</strong>ên năng lượng Gibbs hình thành <strong>của</strong> NiO:<br />
G o<br />
1900<br />
= 2(–72.1) = – 144.2 kJ/mol<br />
Hằng số cân <strong>bằng</strong> và áp suất riêng phần <strong>của</strong> oxi ở 1900 K là:<br />
1 G<br />
o 144200<br />
K = = exp <br />
<br />
= exp = 9215 ,<br />
p(O 2) RT 8.314 1900<br />
<br />
<br />
12
1<br />
p(O<br />
2) = = 1.085 <strong>10</strong><br />
K<br />
4<br />
atm = 0.0825 Torr.<br />
Khi áp suất cao hơn giá trị cân <strong>bằng</strong>, phản ứng sẽ diễn ra theo chiều từ trái sang p<strong>hải</strong><br />
để đạt đến trạng thái cân băng. Như vậy, câu trả lời sẽ là:<br />
0.0825 Torr < p(O 2 ) < 1.00 Torr.<br />
2. (0.75 điểm) Phản ứng sẽ diễn ra cho đến khi nào G
2. (1 điểm) Coban tạo ra được <strong>các</strong> ion phức: CoCl 2 (NH 3 ) 4 + (A), Co(CN) 6 3- (B),<br />
CoCl 3 (CN) 3 3- (C),<br />
a. Viết tên <strong>của</strong> (A), (B), (C). Theo thuyết liên kết hoá trị, <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở<br />
trạng thái lai hoá nào?<br />
b. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
c. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion sắt (II) trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
Hướng dẫn giải<br />
1. (1 điểm) [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] (1) là <strong>đồng</strong> phân trans- đòi hỏi phức chất p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> cấu tạo<br />
vuông phẳng:<br />
- Phản ứng <strong>của</strong> (1) với Ag 2 O:<br />
Cl<br />
│<br />
H 3 N—Pt—NH 3 (1)<br />
Trans-[PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] + Ag 2 O + H 2 O → Trans-[PtCl 2 (NH 3 ) 2 (H 2 O) 2 ] 2+ + 2OH -<br />
- Etylenđiamin là phối tử hai càng mạch ngắn. Khi phối trí với <strong>các</strong> ion kim loại<br />
nó chỉ chiếm 2 vị trí phối trí cạnh nhau (vị trí cis). Hiện tượng en không thể<br />
phản ứng với [PtCl 2 (NH 3 ) 2 (H 2 O) 2 ] 2+ theo phản ứng:<br />
│<br />
Cl<br />
[PtCl 2 (NH 3 ) 2 (H 2 O) 2 ] 2+ + en → [PtCl 2 (NH 3 ) 2 (H 2 O) 2 en] 2+ + 2H 2 O<br />
chứng tỏ rằng 2 phân tử H 2 O nằm ở 2 vị trí trans đối với nhau. Như vậy công thức<br />
cấu tạo <strong>của</strong> phức chất p<strong>hải</strong> là:<br />
H2O<br />
NH3<br />
Pt<br />
Cl<br />
NH3<br />
2. (1 điểm)<br />
a. (0.25 điểm)<br />
Tên <strong>của</strong> <strong>các</strong> ion phức:<br />
(A) Điclorotetraammincoban(III);<br />
(B) Hexaxianocobantat(III);<br />
(C) Triclorotrixianocobantat(III).<br />
Co(CN) 6 3- . Co : d 2 sp 3 ; C : sp ; N : không ở vào trạng thái lai hoá hoặc ở trạng<br />
thái lai hoá sp.<br />
Cl<br />
H2O<br />
14
. (0.5 điểm)<br />
Ion phức (A) <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Co<br />
Cl<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Co<br />
NH 3<br />
Cl<br />
NH 3<br />
Ion phức (B) không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân:<br />
NC<br />
NC<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
CN<br />
Ion phức (C) <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
NC<br />
Cl<br />
Cl<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
Cl<br />
NC<br />
Cl<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
Cl<br />
Cl<br />
c. (0.25 điểm)<br />
CoCl 2 (NH 3 ) 4 + + Fe 2+ + 4 H + Co 2+ + Fe 3+ + 2 Cl - + 4 NH 4<br />
+<br />
-----HẾT-----<br />
15
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI<br />
HDC ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
( HDC này <strong>có</strong> 12 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Bài 1. (2,0 điểm): Tốc độ phản ứng.<br />
1<br />
1. Xét phản ứng thuận nghịch: O2 (k)+ SO2(k) <br />
SO3(k)<br />
2<br />
Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp <strong>của</strong> phản ứng trên ở 60 0 C (chấp nhận hiệu ứng nhiệt <strong>của</strong> phản ứng không phụ<br />
thuộc nhiệt độ).<br />
Cho <strong>các</strong> số liệu nhiệt động tiêu chuẩn tại 25 0 C như sau:<br />
Khí<br />
0<br />
H <strong>sinh</strong> (kJ.mol –1 )<br />
0<br />
S (J.K –1 .mol –1 )<br />
SO3 -395,18 256,22<br />
SO2 -296,06 248,52<br />
O2 0,0 205,03<br />
2. Phản ứng sau dùng để phân tích ion I :<br />
- - +<br />
IO + 5I + 6H 3I + 3H O<br />
3(dd) (dd) (dd) 2(dd) 2 (dd)<br />
Khi nghiên cứu động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng trên ở 25 o C, thu được <strong>các</strong> kết quả thực nghiệm như sau:<br />
Thí [ IO ], M [I - ], M [H + ], M v (mol.l -1 .s -1 )<br />
3<br />
nghiệm<br />
1 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong> 0,0<strong>10</strong> 0,60<br />
2 0,040 0,<strong>10</strong> 0,0<strong>10</strong> 2,40<br />
3 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>30</strong> 0,0<strong>10</strong> 5,40<br />
4 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong> 0,020 2,40<br />
a) Sử dụng <strong>các</strong> dữ kiện trên để xác định bậc riêng phần đối với từng chất phản ứng. Viết biểu thức tốc độ <strong>của</strong><br />
phản ứng.<br />
b) Tính hằng số tốc độ và cho biết thứ nguyên <strong>của</strong> nó.<br />
c) Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng được xác định là 84kJ/mol ở 25 o C. Tốc độ phản ứng tăng lên bao<br />
nhiêu lần nếu năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> giảm còn 74kJ/mol <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h dùng xúc tác thích hợp.<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
0 0 0<br />
G H T.ΔS = - RTlnKp<br />
0 0 0<br />
298 298 298<br />
Ở 25 o C: G H T.ΔS .<br />
Từ phản ứng: 1 O2 + SO2 <br />
SO3, suy ra:<br />
2<br />
0<br />
H<br />
395,18<br />
296,06 99,12(kJ / mol)<br />
S<br />
298<br />
0<br />
298<br />
256,22<br />
248,52<br />
1<br />
.205,06<br />
2<br />
94,815(J / mol)<br />
G 0 298 = - 99,12 – 298.<strong>10</strong> -3 . (-94,815) - 70,87 (kJ.mol -1 )<br />
0<br />
ΔG 298<br />
- 70,87.<strong>10</strong> 3<br />
-<br />
-<br />
8,314 . 298<br />
K = e RT = e = 2,65.<strong>10</strong> 12 .<br />
p, 298<br />
0,5<br />
0,5
Khi<br />
o<br />
H = const, ta <strong>có</strong>:<br />
K 0<br />
p, 333 ΔH 1 1<br />
<br />
ln = - - <br />
K R 333 298 <br />
p, 298<br />
K 3<br />
p, 333 - 99,12.<strong>10</strong> 1 1 <br />
ln = - -<br />
12<br />
<br />
2,65.<strong>10</strong> 8,314 333 298 Kp, 333 3,95.<strong>10</strong> <strong>10</strong> (atm - ½ ).<br />
IO 5I 6H 3I 3H O<br />
<br />
3( dd ) ( dd ) ( dd ) 2( dd ) 2 ( dd )<br />
a) Theo định luật tác dụng khối lượng ta <strong>có</strong>: v = k[ IO ] a [I - ] b [H + ] c<br />
3<br />
a b c<br />
v1 (0,01) .(0,1) .(0,01) 0,6<br />
<br />
a 1<br />
a b c<br />
v (0,04) .(0,1) .(0,01) 2,4<br />
2<br />
b c<br />
v1 (0,01).(0,1) .(0,01) 0,6<br />
<br />
b 2<br />
b c<br />
v (0,01).(0,3) .(0,01) 5,4<br />
3<br />
3 c<br />
v1 (0,01).(0,1) .(0,01) 0,6<br />
<br />
c 2<br />
3 c<br />
v (0,01).(0,1) .(0,02) 2,4<br />
4<br />
Vậy biểu thức tốc độ phản ứng: v = k[ IO ] 1 [I - ] 2 [H + ] 2<br />
3<br />
b) Ta <strong>có</strong>: v1 = k[ IO ] 1 [I - ] 2 [H + ] 2 = k[0,0<strong>10</strong>] 1 [0,<strong>10</strong>] 2 [0,0<strong>10</strong>] 2 = 0,60 (mol.l -1 .s -1 )<br />
3<br />
0,6<br />
k <br />
2 2 4<br />
<strong>10</strong> .<strong>10</strong> .<strong>10</strong><br />
mol l s<br />
c) Ta <strong>có</strong>:<br />
a1 <br />
E<br />
RT<br />
1 2<br />
k A. e ; k A.<br />
e<br />
k Ea E<br />
ln<br />
1<br />
<br />
a 2<br />
<br />
k RT<br />
1<br />
7 4 4 1<br />
6.<strong>10</strong> ( . . )<br />
Ea2<br />
<br />
RT<br />
(84<br />
74).<strong>10</strong>00<br />
<br />
298.8,314<br />
2<br />
<br />
k2<br />
4,03<br />
e 56,3<br />
k1<br />
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 56,3 lần .<br />
4,03<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
Bài 2 (2,0điểm): Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Một dung dịch (X) <strong>có</strong> chứa hai loại đơn axit yếu : HA với hằng số axit <strong>của</strong> KHA = 1.74 × <strong>10</strong> -7 , và HB với<br />
hằng số axit <strong>của</strong> KHB = 1.34 × <strong>10</strong> -7 . Dung dịch X <strong>có</strong> pH <strong>bằng</strong> 3,75.<br />
1. Để phản ứng hết với <strong>các</strong> chất <strong>có</strong> trong hoàn <strong>10</strong>0 ml dung dịch X cần <strong>10</strong>0 ml dung dịch NaOH 0,220 M.<br />
Tính nồng độ (mol/L) <strong>của</strong> mỗi axit trong dung dịch X. Biết [KW = 1,00 × <strong>10</strong> -14 ở 298 K.]<br />
2. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch Y mà ban đầu <strong>có</strong> chứa 6.00 × <strong>10</strong>-2 M <strong>của</strong> NaA và 4.00 × <strong>10</strong>-2 M NaB.<br />
3. Một dung dịch đệm được thêm vào dung dịch Y để duy trì độ pH <strong>10</strong>.0. Giả sử không <strong>có</strong> sự thay đổi thể<br />
tích <strong>của</strong> dung dịch Z.<br />
Tính độ tan (trong mol • L-1) <strong>của</strong> M(OH)2 trong Z, biết <strong>các</strong> anion A - và B - <strong>có</strong> thể tạo ra <strong>các</strong> phức với M 2 +<br />
M(OH)2 M 2+ + 2OH – Ksp = 3.<strong>10</strong> ×<strong>10</strong> -12<br />
M 2+ + A – [MA] + K1 = 2.1 × <strong>10</strong> 3<br />
[MA] + + A – [MA2] K2 = 5.0 × <strong>10</strong> 2<br />
M 2+ + B – [MB] + K’1 = 6.2 × <strong>10</strong> 3<br />
[MB] + + B – [MB2] K’2 = 3.3 × <strong>10</strong> 2<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
1. Trong dung dịch X, H + được tạo ra từ <strong>các</strong> phản ứng:<br />
HA H + + A – and HB H + + B – and H 2 O H + + OH –<br />
Dl trung hoà điện <strong>có</strong>: [OH – ] + [A – ] + [B – ] = [H + ]<br />
(Eq.1)<br />
Trong <strong>các</strong> dung dịch axit (pH = 3,75), [OH - ] <strong>có</strong> thể được bỏ qua, vì vậy:
[A – ] + [B – ] = [H + ] (Eq. 2)<br />
<br />
[ H ] [<br />
A ]<br />
mặt khác:<br />
K<br />
HA<br />
[ HA]<br />
Và [HA] = [HA]i – [A – ] ([HA]i là nồng độ ban đầu<br />
<br />
<br />
Vì vậy: [ H ] [<br />
A ] KHA<br />
[<br />
HA]<br />
KHA<br />
[<br />
HA]<br />
i<br />
[<br />
A ]) <br />
K<br />
HA<br />
[<br />
HA]<br />
i<br />
Do đó, A<br />
<br />
<br />
K [ H ]<br />
HA<br />
<br />
K<br />
HB<br />
[<br />
HB]<br />
i<br />
Tương tự như vậy,:B<br />
<br />
<br />
K<br />
HB<br />
[ H ]<br />
Thay nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> [A – ] và [B – ] vào Eq.2:<br />
K<br />
HA<br />
[<br />
HA]<br />
i<br />
K<br />
HB<br />
[<br />
HB]<br />
i<br />
<br />
H<br />
<br />
<br />
K<br />
HA<br />
[ H ] K<br />
HB<br />
[ H ]<br />
K<br />
Vì KHA, KHB nhỏ hơn rất nhiều so với [H + HA<br />
[<br />
HA]<br />
i<br />
K<br />
HB<br />
[<br />
HB]<br />
i <br />
], do đó: <br />
H<br />
<br />
<br />
[ H ]<br />
Hoặc 1.74 × <strong>10</strong> –7 × [HA]i + 1.34 × <strong>10</strong> –7 × [HB]i = [H + ] 2 = (<strong>10</strong> –3.75 ) 2<br />
1.74 × [HA]i + 1.34 × [HB]i = 0.316 (Eq. 3)<br />
Phản ứng trung hòa cho thấy:<br />
HA + NaOH<br />
HB + NaOH<br />
<br />
<br />
NaA + H2O<br />
NaB + H2O<br />
nHA + nHB = nNaOH<br />
hoặc ([HA]i + [HB]i) × 0.1 L = 0.220 M × 0.1 L<br />
[HA]i + [HB]i = 0.220 M (Eq. 4)<br />
giải Eq.3 và Eq.4 được [HA]i = 0.053 M v à [HB]i = 0.167 M<br />
nồng độ <strong>của</strong> HA = 0.053 M<br />
nồng độ <strong>của</strong> HB = 0.167 M<br />
2.<br />
Dung dịch Y chứa NAA 0,06 M và NAB 0,04 M.<br />
Các cân <strong>bằng</strong> trong dugn dịch<br />
NaA + H2O HA + OH – Kb,A = Kw/KHA = 5.75 ×<strong>10</strong> -8<br />
NaB + H2O HB + OH – Kb,B = Kw/KHB = 7.46 ×<strong>10</strong> -8<br />
H2O H + + OH – Kw = 1.00 <strong>10</strong> -14<br />
và chúng ta <strong>có</strong>: [H + ] + [HA] + [HB] = [OH – ] (Eq. 5)<br />
Trong dung dịch cơ sở, [H +] <strong>có</strong> thể được bỏ qua, vì vậy: [HA] + [HB] = [OH – ] (Eq. 6)<br />
<br />
[ OH ] [<br />
HA]<br />
Từ biểu thức trạng thái cân <strong>bằng</strong>:<br />
K<br />
<br />
b , A<br />
[ A ]<br />
Và [A – ] = 0.06 – [HA]<br />
1 pt<br />
Kb,<br />
A<br />
0.06<br />
Do đó, HA<br />
<br />
<br />
Kb.<br />
A<br />
[<br />
OH ]<br />
Kb,<br />
B<br />
0.04<br />
Tương tự:HB<br />
<br />
<br />
Kb.<br />
B<br />
[<br />
OH ]<br />
Kb,<br />
A<br />
0.06 Kb,<br />
B<br />
0.04<br />
Thay nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> HA và HB vào Eq. 6:<br />
+<br />
<br />
<br />
Kb.<br />
A<br />
[<br />
OH ] Kb.<br />
B<br />
[<br />
OH ]<br />
= [OH – ]<br />
Giả sử rằng Kb,A and Kb,B là nhỏ hơn nhiều so với [OH - ] (*), do đó<br />
[OH – ] 2 = 5.75 × <strong>10</strong> –8 × 0.06 + 7.46 × <strong>10</strong> –8 × 0.04<br />
[OH – ] = 8.02 × <strong>10</strong> –5 (giả định (*) là hợp lý)<br />
như vậy pOH = 4.<strong>10</strong> và pH = 9.90<br />
3.<br />
M(OH)2 M 2+ + 2OH – Ksp = 3.<strong>10</strong> ×<strong>10</strong> -12<br />
[ H<br />
<br />
]<br />
0,25đ<br />
---0,5đ<br />
0,25<br />
0,25
H2O H + + OH – Kw = 1.00 × <strong>10</strong> -14<br />
M 2+ + A – [MA] + K1 = 2.<strong>10</strong> × <strong>10</strong> 3<br />
[MA] + + A – [MA2] K2 = 5.00 × <strong>10</strong> 2<br />
M 2+ + B – [MB] + K’1 = 6.20 × <strong>10</strong> 3<br />
[MB] + + B – [MB2] K’2 = 3.<strong>30</strong> × <strong>10</strong> 2<br />
Độ tan <strong>của</strong> M(OH)2 = s = [M 2+ ] + [MA + ] + [MA2] + [MB + ] + [MB2]<br />
pH of Z = <strong>10</strong>.0<br />
12<br />
2<br />
Ksp<br />
3.<strong>10</strong><strong>10</strong><br />
4<br />
[ M ] <br />
3.<strong>10</strong><strong>10</strong><br />
M<br />
2<br />
4<br />
2<br />
[ OH ] (<strong>10</strong> )<br />
Eq.1<br />
tại pH = <strong>10</strong>.0<br />
KHA<br />
0.06<br />
[ A ]<br />
total<br />
<br />
0.06<br />
<strong>10</strong> ( KHA<br />
<strong>10</strong><br />
)<br />
[MA + ] = K1[M 2+ ][A -– ] = 2.1 × <strong>10</strong> 3 × 3.<strong>10</strong> × <strong>10</strong> –4 ×[A – ] = 0.651 ×[A – ] Eq. 3<br />
[MA2] = K1K2[M 2+ ][A - ] 2 = 325.5× [A – ] 2 Eq. 4<br />
[A – ]total = [A - ] + [MA + ] + 2 × [MA2] = 0.06 M Eq. 5<br />
thay Eq. 3 và Eq. 4 vào Eq. 5:<br />
[A – ] + 0.651 × [A – ] + 2 × 325.5 × [A – ] 2 = 0.06<br />
Giải phương trình này: [A - ] = 8.42× <strong>10</strong> –3 M<br />
Thay giá trị này vào Eq. 3 và Eq. 4:<br />
[MA + ] = 0.651 × [A – ] = 5.48 × <strong>10</strong> –3 M<br />
[MA2] = 325.5 × [A – ] 2 = 2.31 × <strong>10</strong> –2 M<br />
Tương tự như vậy,<br />
[B – ]total = 0.04 M<br />
' 2<br />
<br />
3<br />
4<br />
<br />
<br />
[ MB ] K [ M ][ B ] 6.2<strong>10</strong><br />
3.<strong>10</strong><strong>10</strong><br />
[<br />
B ] 1.92[<br />
B ] Eq. 6<br />
1<br />
' ' 2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
] K1K2[<br />
M ][ B ] 634.3 [<br />
B ]<br />
[ MB Eq.7<br />
[B – ]total = [B - ] + [MB + ] + 2 × [MB2] = 0.04 M Eq. 8<br />
Thay Eq. 6 và Eq. 7 vào Eq. 8:<br />
[B – ] + 1.92 × [B – ] + 2 × 634.3 × [B – ] 2 = 0.04<br />
Giải phương trình này: [B – ] = 4.58 × <strong>10</strong> –3 M<br />
Thay giá trị này vào Eq. 6 và Eq. 7:<br />
[MB + ] = 1.92 ×[B – ] = 8.79 × <strong>10</strong> –3 M<br />
[MB2] = 634.3 ×[B – ] 2 = 1.33 × <strong>10</strong> –2 M<br />
Do đó, khả năng hòa tan <strong>của</strong> M(OH)2 trong Z là s’<br />
s’ = 3.<strong>10</strong>×<strong>10</strong> – 4 + 5.48×<strong>10</strong> – 3 + 2.31×<strong>10</strong> – 2 + 8.79 × <strong>10</strong> – 3 + 1.33 ×<strong>10</strong> – 2 = 5.<strong>10</strong>×<strong>10</strong> – 2 M<br />
Trả lời: Độ tan <strong>của</strong> M(OH) 2 in Z = 5.<strong>10</strong>×<strong>10</strong> – 2 M.<br />
Bài 3 (2,0điểm): Điện hoá <strong>học</strong><br />
1. Hãy trình bày <strong>các</strong>h <strong>thi</strong>ết lập sơ đồ pin sao cho khi pin hoạt động thì xảy ra phản ứng:<br />
<br />
H3AsO4 + NH3 → H2AsO<br />
4<br />
2. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin ở điều kiện tiêu chuẩn ( E o pin ).<br />
3. Biết<br />
C H3AsO<br />
= 0,025 M;<br />
4<br />
+<br />
+<br />
NH 4<br />
C NH 3<br />
= 0,0<strong>10</strong> M. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin.<br />
.<br />
Cho: pK ai(H3AsO 4)<br />
= 2,13; 6,94; <strong>11</strong>,50; pK + 9,24 (pKa = - lgKa, với Ka là hằng số phân li axit).<br />
a(NH 4 )<br />
pH 2<br />
1 atm; ở 25 o RT<br />
C: 2,<strong>30</strong>3 0,0592.<br />
F <br />
HD:<br />
Nội dung<br />
1. Phản ứng xảy ra trong pin được tổ hợp từ <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
H3AsO4 <br />
H + -<br />
+ H2AsO<br />
4<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Điểm
NH3 + H + <br />
+<br />
NH 4<br />
H3AsO4 + NH3 <br />
- +<br />
H2AsO 4 + NH 4 K (*)<br />
Như vậy <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> trên <strong>đề</strong>u liên quan đến quá trình cho - nhận H + , do đó <strong>có</strong> thể chọn điện<br />
cực hiđro để <strong>thi</strong>ết lập pin. Vì giá trị thế <strong>của</strong> điện cực hiđro ( E + ) phụ thuộc vào [H + ]:<br />
2H /H 2<br />
+ 2<br />
0,0592 [H ]<br />
E + = lg<br />
2H /H2<br />
2 p<br />
H<br />
nên điện cực platin nhúng trong dung dịch H3AsO4 (<strong>có</strong> [H + ] lớn hơn) <strong>có</strong> thế dương hơn, sẽ là<br />
catot. Ngược lại điện cực platin nhúng trong dung dịch NH3 sẽ là anot. Vậy ta <strong>có</strong> sơ đồ pin:<br />
(-) Pt(H2) │ NH3(aq) ║ H3AsO4(aq) │ Pt (H2) (+)<br />
p H 2<br />
= 1atm p H = 1atm<br />
2<br />
2. Quá trình oxi <strong>hóa</strong> xảy ra trên anot:<br />
H2 <br />
2H + + 2e K = 1<br />
2 NH3 + H + <br />
+<br />
NH 4<br />
2 NH3 + H2 <br />
2 NH + 2e<br />
0 9,24 . 2 . 0,0592<br />
E a = = - 0,547 (V)<br />
-2<br />
Quá trình khử xảy ra trên catot:<br />
E 0 c =<br />
Vậy<br />
E o pin =<br />
+<br />
4<br />
2 H3AsO4 H + +<br />
2H +<br />
2<br />
-<br />
H2AsO<br />
4<br />
-1 2<br />
a<br />
+ 2e H2 K = 1<br />
-<br />
2 4<br />
2H3AsO4 + 2e <br />
H2 + 2 H AsO<br />
-2,13 . 2 . 0,0592<br />
= - 0,126 (V)<br />
2<br />
0 0<br />
E c - E a = 0,421 (V).<br />
(K ) = (<strong>10</strong> 9,24 ) 2<br />
(Hoặc từ (*) ta <strong>có</strong>: K = Ka1.(Ka) -1 = <strong>10</strong> E/0,0592 E 0 pin = E = 0,421 (V))<br />
1<br />
0<br />
-2.E a /0,0592<br />
K =<strong>10</strong> (1)<br />
2<br />
a1<br />
2<br />
(K ) = (<strong>10</strong> -2,13 ) 2<br />
0<br />
2.E c /0,0592<br />
K =<strong>10</strong> (2)<br />
3. Do sự phân li <strong>của</strong> nước trong dung dịch NH3 0,0<strong>10</strong> M và trong dung dịch H3AsO4 0,025 M<br />
không đ<strong>án</strong>g kể, nên:<br />
a) Tại dung dịch <strong>của</strong> nửa pin trái:<br />
NH3 + H2O <br />
<br />
+<br />
NH 4 + OH - Kb = <strong>10</strong> -4,76<br />
[ ] 0,0<strong>10</strong>-x x x<br />
[ NH ] = [OH - ] = x = 4,08.<strong>10</strong> -4 (M); [NH3] = 9,59.<strong>10</strong> -3 (M); [H + ] = 2,45.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> (M)<br />
+<br />
4<br />
Từ (1), ta <strong>có</strong>: Ea =<br />
0<br />
E a +<br />
+ 2<br />
4<br />
2<br />
3<br />
0,0592 [NH ] lg<br />
2 [NH ] .p<br />
4<br />
0,0592 <br />
4,08.<strong>10</strong> <br />
Vì pH 2<br />
1atm nên: Ea = -0,547 + lg<br />
2<br />
3<br />
= - 0,63 (V)<br />
9,59.<strong>10</strong><br />
<br />
<br />
(Hoặc Ea = 0,0592.lg[H + ])<br />
Đối với H3AsO4, vì Ka1 ? Ka2 ? Ka3 nên tại dung dịch <strong>của</strong> nửa pin p<strong>hải</strong>:<br />
H3AsO4 ƒ H + -<br />
+ H2AsO 4 Ka1 =<strong>10</strong> -2,13<br />
[ ] 0,025-x x x<br />
H 2<br />
2<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25
[ H AsO ] = [H + ] = x = 0,0<strong>10</strong>4 (M); [H3AsO4] = 0,0146 (M)<br />
-<br />
2 4<br />
Từ (2), ta <strong>có</strong>: Ec =<br />
0<br />
E c +<br />
2<br />
3 4<br />
2<br />
2 4<br />
0,0592 [H AsO ]<br />
lg<br />
2 [H AsO ] .p<br />
0,0592 0,0146<br />
<br />
Ec = -0,126 + lg<br />
2<br />
<br />
0,0<strong>10</strong>4<br />
<br />
<br />
(Hoặc Ec = 0,0592.lg[H + ])<br />
Epin = - 0,12 + 0,63 = 0,51 (V)<br />
2<br />
H 2<br />
- 0,12 (V)<br />
0,25<br />
0,25<br />
Bài 4 (2,0 điểm) : Bài tập vô cơ<br />
A, B, C, D, E, F là <strong>các</strong> hợp chất <strong>có</strong> oxi <strong>của</strong> nguyên tố X và khi cho tác dụng với NaOH <strong>đề</strong>u tạo ra<br />
chất Z và H2O. X <strong>có</strong> tổng số hạt proton và nơtron bé hơn 35, <strong>có</strong> tổng số oxi <strong>hóa</strong> dương cực đại và 2 lần số oxi<br />
<strong>hóa</strong> âm là -1. Hãy lập luận để tìm <strong>các</strong> chất trên và viết phương trình phản ứng. Biết rằng dung dịch mỗi chất<br />
A, B, C trong dung môi nước làm quỳ tím <strong>hóa</strong> đỏ. Dung dịch E, F phản ứng được với dung dịch axit mạnh và<br />
bazơ mạnh.<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
Xác định X: p+n
2. Viết cơ chế <strong>của</strong> chuyển <strong>hóa</strong> sau:<br />
HDC:<br />
Công thức <strong>các</strong> chất là :<br />
O<br />
O<br />
1/ R<br />
2/ H 3 O +<br />
3/ EtONa<br />
MgX<br />
Nội dung<br />
R<br />
O<br />
Điểm<br />
CH 3<br />
ONa<br />
CH 3<br />
OCH 2 COONa<br />
CH 3<br />
OCH 2 COOH<br />
0,25.3<br />
=0,75<br />
H 3 C CH 3<br />
H 3 C CH 3<br />
H 3 C CH 3<br />
(A) (B) (C)<br />
0,225.2<br />
=0,25<br />
CH 3<br />
OCH 2 COOCH 3<br />
H 3 C CH 3<br />
(D)<br />
CH 3<br />
OCH 2 CONH NH 2<br />
H 3 C CH 3<br />
CH 3<br />
OCH 2 CONH N C OCH 3<br />
H 3 C CH 3<br />
(E)<br />
0,25<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
(X)<br />
H<br />
C<br />
0,125.2<br />
=0,25<br />
NO 2<br />
(Y)<br />
O<br />
H 3 C CH 3<br />
(F)<br />
O<br />
H 3 C CH 3<br />
0,25<br />
0,25<br />
Bài 6 (2,0điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ. Tính Axit- Bazơ. Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
Cho <strong>các</strong> công thức cấu tạo sau:
1. Hãy vẽ công thức <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân lập thể ứng với cấu tạo A.<br />
2. Ứng với công thức cấu tạo B <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể, vì sao? Dùng <strong>các</strong> kí hiệu thích hợp để chỉ rõ<br />
cấu hình <strong>của</strong> mỗi <strong>đồng</strong> phân đó.<br />
3. Hãy chỉ rõ trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> từng nguyên tử N ở cấu tạo C và ghi giá trị pKa (ở 25 o C): 1,8; 6,0; 9,2<br />
vào từng trung tâm axit trong công thức tương ứng với C, giải thích.<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
1. Hãy vẽ công thức <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân lập thể ứng với cấu tạo A.<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
F<br />
0,5 đ<br />
F<br />
(A1)<br />
(A2)<br />
(A3)<br />
F (A4)<br />
2. Ứng với công thức cấu tạo B <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể, vì sao? Dùng <strong>các</strong> kí hiệu thích hợp<br />
để chỉ rõ cấu hình <strong>của</strong> mỗi <strong>đồng</strong> phân đó.<br />
B <strong>có</strong> 3C bất đối, không <strong>có</strong> mặt phẳng và tâm đối xứng nên <strong>có</strong> 8 <strong>đồng</strong> phân lập thể.<br />
ví dụ: Cấu hình <strong>của</strong> B1 như chỉ ra trong bảng, viết gọn là (1R)-(2R)-(4R).<br />
Me Et<br />
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8<br />
O<br />
2 C1 R S S R S R R S<br />
3 O<br />
C2 R S R S S R S R<br />
O<br />
C4 R S R S R S R S<br />
Me<br />
1<br />
4<br />
5<br />
Me<br />
3. Hãy chỉ rõ trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> từng nguyên tử N ở cấu tạo C và ghi giá trị pKa ở 25 o C: 1,8; 6,0;<br />
9,2 vào từng trung tâm axit trong công thức tương ứng với C, giải thích.<br />
sp 2 N<br />
COOH<br />
sp 3<br />
NH<br />
N<br />
2<br />
sp 2<br />
H<br />
(E)<br />
- Nguyên tử N nhóm NH ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> sp 2 , cặp<br />
e chưa chia ở obitan p xen phủ với 5 obitan p khác tạo<br />
thành hệ thơm được lợi về mặt năng lượng nhưng<br />
“mất” tính bazơ.<br />
- Nguyên tử N thứ hai ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> sp 2 , cặp e<br />
chưa chia ở obitan sp 2 không tham gia vào hệ thơm<br />
nên còn tính bazơ.<br />
- Nguyên tử N nhóm NH2 ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> sp 3 .<br />
6,0 COOH 1,8<br />
H N<br />
NH<br />
N 3 9,2<br />
H<br />
- Nhóm NH3 + là axit liên hợp <strong>của</strong> nhóm<br />
H2Nsp 3 , nhóm NH + là axit liên hợp <strong>của</strong><br />
nhóm Nsp 2 .<br />
- Bazơ càng mạnh thì axit liên hợp càng<br />
yếu, vì thế giá trị 9,2 là thuộc nhóm NH3 +<br />
còn giá trị 6,0 thì thuộc nhóm NH + .<br />
0,25đ<br />
0,25đ<br />
0,25đ<br />
x 2 =<br />
0,5đ<br />
Bài 7 (2,0điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
1. Hợp chất A (<strong>có</strong> công thức phân tử là C13H18O) <strong>có</strong> tính quang hoạt, không phản ứng với 2,4-<br />
đinitrophenylhydrazin nhưng tham gia phản ứng idofom. Phản ứng ozon phân hợp chất A thu được chất B và<br />
chất C, cả hai hợp chất này <strong>đề</strong>u tác dụng với 2,4-đinitrophenylhydrazin nhưng chỉ <strong>có</strong> chất C tác dụng được<br />
với thuốc thử Tollens. Nếu lấy sản phẩm <strong>của</strong> phản ứng giữa chất C với thuốc thử Tollens để axit <strong>hóa</strong> rồi đun<br />
nóng thì thu được chất D (<strong>có</strong> công thức phân tử là C6H8O4). Chất B <strong>có</strong> thể chuyển hoá thành chất E (<strong>có</strong> công<br />
thức cấu tạo là p-C2H5C6H4-CH2CHO). Hãy viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, E.
2. Xác định cấu tạo <strong>các</strong> chất từ A đến D và hoàn thành sơ đồ sau. Biết D là một cacben.<br />
CH 3<br />
PhNH 3 Cl<br />
H 3 C NH 2<br />
BrC 2 H 4 OH<br />
A I 2/PPh 3<br />
HC(OEt) 3 KOC(CH 3 ) 3<br />
B<br />
C<br />
HN<br />
HCOOH<br />
CH 3<br />
N<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
2. Xác định đúng mỗi chất được 0,25 x 4 = 1 đ.<br />
. A quang hoạt, không <strong>có</strong> nhóm >C=O,<br />
<strong>có</strong> nhóm CH3CHOH, <strong>có</strong> liên kết đôi.<br />
B: xeton; C: <strong>có</strong> chức andehit; D: đilacton,<br />
D<br />
Điểm<br />
1,0đ<br />
CH 3<br />
Br<br />
H 3 C NH 2<br />
OH<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
NH<br />
I<br />
0,25.4<br />
= 1,0<br />
A<br />
CH 3<br />
B<br />
CH 3<br />
H 3 C<br />
H<br />
CH 3<br />
N<br />
CH 3<br />
C<br />
N<br />
Cl<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
N<br />
CH 3<br />
D<br />
. .<br />
N<br />
Bài 8 (2,0điểm): Bài tập hữu cơ tổng hợp.<br />
X là một ankaloit, được tìm thấy trong cây coca. Khi phân tích X thấy: %C=68,09%; %H=<strong>10</strong>,64%;<br />
%N=9,93%; còn lại là O.<br />
Biết:<br />
- Công thức phân tử <strong>của</strong> X <strong>có</strong> 1 nguyên tử oxi.<br />
- X không tác dụng với benzensunfoclorua, không tan trong kiềm nhưng tn trong dung dịch HCl. X<br />
tác dụng với phenylhidrazin và cho phản ứng iodofom.<br />
- Nếu oxi <strong>hóa</strong> X <strong>bằng</strong> CrO3 sẽ tạo thành axit Y (C6H<strong>11</strong>O2N).<br />
- Có thể tổng hợp axit Y <strong>bằng</strong> chuỗi phản ứng sau:
Br<br />
Br<br />
[CH(COOEt) 2 ] - Na + A<br />
Br 2 CH 3 NH 2<br />
B<br />
C (C <strong>11</strong> H 19 O 4 N)<br />
Ba(OH) 2 dd<br />
t 0 D ddHCl t 0 E Y + CO 2 + H 2 O<br />
1. Hãy xác định công thức phân tử <strong>của</strong> X ?<br />
2. Hãy viết <strong>các</strong> phản ứng trên và thực hiện sơ đồ chuyển <strong>hóa</strong> trên để xác định cấu tạo <strong>của</strong> X và Y ?<br />
Nội dung<br />
1. (0.125đ) CTPT <strong>của</strong> X là C8H15ON<br />
2.<br />
- Từ <strong>các</strong> dữ kiện đã cho chứng tỏ X <strong>có</strong> nhóm amin bậc ba và <strong>có</strong> nhóm metylxeton (0.125đ)<br />
- Chuyển <strong>hóa</strong>: (0.125x6)đ<br />
Điểm<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,125x<br />
6<br />
- Vậy X là:<br />
N<br />
CH 2<br />
C<br />
O<br />
CH3<br />
0,25<br />
0,25.3<br />
CH 3<br />
(xác định đúng CTCT: 0.25đ)<br />
- Các phản ứng: (3x0.25)đ<br />
Bài 9 (2,0điểm): Cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong><br />
1. Cho một lượng NH4Cl rắn vào một bình chân không. Đun bình lên nhiệt độ T(K). Khi hệ đạt đến<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> thì áp suất trong bình là 1,0 atm. Xác định T. Biết <strong>các</strong> đại lượng nhiệt động ở<br />
298 0 K như sau:<br />
∆H 0 (kJ/mol) ∆G 0 (kJ/mol)<br />
NH4Cl(r) -315,4 -203,9<br />
NH3(k) -92,3 -95,3
HCl(k) -46,2 -16,6<br />
2. Giả <strong>thi</strong>ết hiệu ứng nhiệt <strong>của</strong> phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ và bỏ qua thể tích chất rắn.<br />
Giả sử phản ứng phân hủy khí A là phản ứng bậc nhất<br />
A(k) → 2B(k) + C(k)<br />
Trong 1 bình kín chứa khí A nguyên chất, áp suất trong bình lúc đầu là p (mmHg). Sau <strong>10</strong> phút, áp<br />
suất trong bình là 136,8mmHg. Đến khi phản ứng kết thúc, áp suất trong bình là 273,6mmHg. Xem như thể<br />
tích bình và nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phản ứng.<br />
a. Tính p.<br />
b. Tính áp suất riêng phần <strong>của</strong> A sau <strong>10</strong> phút.<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
1. NH4Cl(r) NH3(K) + HCl(K)<br />
Ở T(K) PNH 3(K)<br />
PHCl(K)<br />
0,5atm<br />
0,25<br />
K(P(T) = 0,5 x 0,5 = 0,25<br />
Ở T = 298 0 K ΔG 0 298<br />
-95,3-16,6 203,9<br />
92(KJ/mol)<br />
∆G 0 = -RT lnKP = -8,314 x 298.ln KP(298)<br />
0,25<br />
ln KP(298) = -37,133<br />
∆H 0 (298) = -92,3 – 46,2 + 315,4 = 176,9 (KJ/mol) = 176900<br />
(J/mol)<br />
0,25<br />
0<br />
KP(T)<br />
H<br />
<br />
ln <br />
KP(298)<br />
R <br />
T = 596,8 0 K<br />
1<br />
298<br />
1<br />
-<br />
T<br />
2. A → 2B + C<br />
Số mol ban đầu a 0 0<br />
Số mol phản ứng x<br />
Số mol sau phản ứng a-x 2x x<br />
a/ Khi phản ứng kết thúc x=a<br />
Số mol khí sau phản ứng : a + 2x = 3a<br />
T, V không đổi:<br />
đ<br />
Pđ<br />
n P<br />
<br />
<br />
<br />
n <br />
s s<br />
P 91,2 (mm Hg)<br />
a P<br />
<br />
3a<br />
273,6<br />
b/ Sau <strong>10</strong> phút, số mol khí sau = a + 2x<br />
Pđ<br />
nđ<br />
a 91,2 2<br />
a = 4x.<br />
Ps<br />
ns<br />
a 2x<br />
136,8 3<br />
nA sau <strong>10</strong> phút = a – x = a – 0,25a = 0,75a<br />
nhh sau = a + 2x = a + 2,0,25a = 1,5a<br />
0,75a<br />
PA = x136,8<br />
68,4 (mm Hg)<br />
1,5a<br />
1 N0 1 a<br />
c/ K = ln ln 0,0288Ph -1<br />
t N <strong>10</strong> 0,75a<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
Bài <strong>10</strong> (2,0điểm): Phức chất<br />
1. Thêm dần dung dịch KCN vào dung dịch NiCl2 lúc đầu thu được kết tủa xanh R, sau đó kết tủa này tan ra<br />
tạo thành dung dịch màu vàng <strong>của</strong> chất S. Nếu cho thêm tiếp KCN đặc thì thu được dung dịch màu đỏ <strong>của</strong><br />
chất T. Hãy viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm này.<br />
2. Cho biết S và T <strong>đề</strong>u nghịch từ, dựa theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị (VB), hãy dự đo<strong>án</strong> cấu trúc phân tử <strong>của</strong><br />
chúng.
3. Chất S ở dạng rắn <strong>có</strong> màu vàng, phản ứng với lượng dư K kim loại trong NH3 lỏng cho chất rắn Z màu vàng<br />
nhạt, nghịch từ. Chất Z bị phân hủy nhanh khi tiếp xúc với không khí ẩm tạo thành lại chất S. Nếu cho 3,19<strong>10</strong><br />
gam chất Z vào nước (dư) thì thu được 0,224 lít khí H2 (đktc). Cho biết Z chứa 49,0% K theo khối lượng. Hãy<br />
xác định công thức <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>, dự đo<strong>án</strong> cấu trúc phân tử <strong>của</strong> Z và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
HD:<br />
Nội dung<br />
1. - NiCl2 + 2CN – + 2H2O Ni(OH)2↓ (R, xanh) + 2HCN + 2Cl –<br />
- Ni(OH)2 + 4CN – [Ni(CN)4] 2– (S, màu vàng) + 2OH –<br />
- [Ni(CN)4] 2– + CN – [Ni(CN)5] 3– (T, màu đỏ)<br />
Điểm<br />
0,125.3 =<br />
0,375<br />
2. Ni 2+ cấu hình d 8 , ion phức chất [Ni(CN)4] 2– nghich từ do vây sẽ lai <strong>hóa</strong> trong, hai e độc<br />
thân sẽ ghép đôi. Vói phối trí 4 sẽ phù hợp với dạng dsp 2 , cấu trúc hình <strong>học</strong> vuông phẳng.<br />
Học <strong>sinh</strong> <strong>có</strong> thể suy luận do CN - là phối tử <strong>trường</strong> mạnh<br />
3d 8 4s 4p 4 cặp e nhận từ 4 CN -<br />
Ion phức chất [Ni(CN)5] 3– nghịch từ do vậy sẽ lai <strong>hóa</strong> trong dạng dsp 3 lưỡng chóp tam giác.<br />
Số phối trí 5 trong [Ni(CN)5] 3– <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> <strong>có</strong> thể suy luận từ sự lai <strong>hóa</strong> vì ion d 8 chỉ còn tối đa 5<br />
AO trống trong <strong>trường</strong> hợp lai <strong>hóa</strong> trong.<br />
3d 8 4s 4p 5 cặp e nhận từ 5 CN -<br />
Cấu trúc hình <strong>học</strong> (đối với chất T, <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> vẽ chóp đáy vuông vẫn cho điểm vì trong dung<br />
dịch, hai dạng đông phân <strong>có</strong> thể chuyển <strong>hóa</strong> cho nhau bởi sự quay Berry)<br />
S<br />
T<br />
CN<br />
CN<br />
Ni<br />
CN<br />
CN<br />
2<br />
CN<br />
CN<br />
Ni<br />
CN<br />
CN<br />
3. Chất Z bị khử, d 8 d <strong>10</strong> (do nghịch từ) Ni <strong>có</strong> số oxi <strong>hóa</strong> (0) => chất khử rất mạnh<br />
Phản ứng với nước Ni 0 Ni +2 => số mol Ni 0 = số mol H2 = 0.01 mol.<br />
MZ = 3,191/0,01 = 319,1 g/mol<br />
K chiếm 49% theo khối lượng, => tỉ lệ số nguyên tử K: Ni là 4:1,<br />
Phản ứng trao đổi phối tử không xảy ra vì CN – liên kết bền với nguyên tử <strong>có</strong> mức oxi <strong>hóa</strong><br />
thấp.<br />
Phản ứng Z tạo thành S trong không khí để xác định phối tử trong Z là CN - . Công thức phù<br />
hợp là K4[Ni(CN)4],<br />
Phản ứng:: K2[Ni(CN)4] + 2K K4[Ni(CN)4]<br />
K4[Ni(CN)4] + O2 K2[Ni(CN)4] + K2O<br />
K4[Ni(CN)4] + 2H2O K2[Ni(CN)4] + 2KOH + H2<br />
Chú ý phản ứng trong không khí ẩm, <strong>học</strong> <strong>sinh</strong> <strong>có</strong> thể viết phương trình với O 2 hoặc hơi nước.<br />
Số phối trí 4 <strong>của</strong> cấu hình d <strong>10</strong> phù hợp với cấu trúc tứ diện, lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
CN<br />
4<br />
CN<br />
3<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,125.3=<br />
0,375<br />
CN<br />
Ni<br />
CN<br />
CN<br />
0,25<br />
------------------------------------HẾT----------------------------------
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
LÊ HỒNG PHONG-NAM ĐỊNH<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN<br />
HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG<br />
NĂM HỌC 2014- 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Bài 1: Tốc độ phản ứng:<br />
Cho phản ứng: A B + C<br />
Phản ứng trên bậc 1 và <strong>có</strong> hằng số tốc độ tại 288K và 325K lần lượt là 2. <strong>10</strong> -2 s -1 và 0,38 s -1 .<br />
1. Tính năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
2. Tính thời gian cần <strong>thi</strong>ết để phản ứng hoàn thành được 0,1%; 50%; 75% ở <strong>30</strong>3K.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Thí <strong>sinh</strong> làm hoàn chỉnh bài 1 được 2 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1 điểm. Tính đúng mỗi ý K <strong>30</strong>3 ; t 1 ; t 2 ; t 3 được 0,25 điểm.<br />
1. Sự phụ thuộc <strong>của</strong> hằng số tốc độ phản ứng vào nhiệt độ được biểu thị bởi phương trình:<br />
K<br />
lg 2 1<br />
K = E<br />
2,<strong>30</strong>3R<br />
1<br />
(<br />
T T<br />
) (1)<br />
1<br />
1<br />
2<br />
K 1 , K 2 - hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ T 1 , T 2 .<br />
R- hằng số khí lí tưởng ( R = 1,987 cal.mol -1 . độ -1 ).<br />
Thay giá trị <strong>của</strong> R vào (1) ta được<br />
K = E(<br />
T2<br />
T1<br />
)<br />
4,576T 1T2<br />
K<br />
lg 2 1<br />
(2)<br />
Từ đây suy ra:<br />
E=<br />
K<br />
2<br />
lg .4,576TT<br />
1 2<br />
K1<br />
T<br />
T<br />
2 1<br />
(3)<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị đã cho vào (3) ta được:
E=<br />
0,38<br />
lg .4,576.288.325<br />
2<br />
2.<strong>10</strong><br />
325 288<br />
= 14803 cal.mol -1 = 61,966kJ.mol -1 .<br />
2. Từ phương trình (2) ta <strong>có</strong>:<br />
lg K 2 =<br />
E(<br />
T2<br />
T1<br />
)<br />
4,576T T<br />
1<br />
2<br />
+ lg K 1 (4)<br />
Từ đây, hằng số tốc độ phản ứng ở <strong>30</strong>3K <strong>bằng</strong>:<br />
lg K <strong>30</strong>3 =<br />
14803(<strong>30</strong>3<br />
288)<br />
4,576.<strong>30</strong>3.288<br />
+ lg 0,02<br />
K <strong>30</strong>3 = 7,19. <strong>10</strong> -2 . s -1 .<br />
Thời gian để phản ứng hoàn thành được 50% :<br />
t =<br />
0,693<br />
= 9,63s<br />
0,072<br />
Thời gian để phản ứng hoàn thành được 0,1% :<br />
2,<strong>30</strong>3 <strong>10</strong>0<br />
t = lg = 0,01 s<br />
K <strong>10</strong>0-0,1<br />
<strong>30</strong>3<br />
Thời gian để phản ứng hoàn thành được 75% :<br />
2,<strong>30</strong>3 <strong>10</strong>0<br />
t = lg = 19,27 s<br />
K <strong>10</strong>0-75<br />
<strong>30</strong>3<br />
Bài 2: Dung dịch điện ly:<br />
1.Có hai dung dịch A chứa H 2 C 2 O 4 0,1M và dung dịch B chứa Na 2 C 2 O 4 0,1M. Tính pH và<br />
nồng độ ion C 2 O 4<br />
2-<br />
<strong>có</strong> trong dung dịch A và B.<br />
2.Thêm Fe(NO 3 ) 3 (tinh thể) vào dung dịch A và dung dịch B để đạt nồng độ (ban đầu) là<br />
1,0.<strong>10</strong> -4 M. Giả <strong>thi</strong>ết thể tích dung dịch thay đổi không đ<strong>án</strong>g kể. Hãy cho biết <strong>có</strong> xuất hiện kết<br />
tủa Fe(OH) 3 không? Chứng minh?<br />
3.Tính phần mol <strong>của</strong> phức Fe(C 2 O 4 ) 3<br />
3-<br />
trong dung dịch A.<br />
Cho <strong>các</strong> giá trị hằng số tạo thành tổng hợp <strong>của</strong> phức Fe 3+ với C 2 O 4<br />
2-<br />
là 1 = 1,0.<strong>10</strong> 8 ; 2 =<br />
2,0.<strong>10</strong> 14 ; 3 = 3,0.<strong>10</strong> 18 ; K W = <strong>10</strong> -14 .<br />
Hằng số phân ly axit <strong>của</strong> H 2 C 2 O 4 là K a1 = 0,05; K a2 = 5.<strong>10</strong> -5 .
Tích số tan <strong>của</strong> Fe(OH) 3 K s = 2,5.<strong>10</strong> -39 .<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Thí <strong>sinh</strong> làm hoàn chỉnh bài 2 được 2 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1 điểm. Tính đúng pH và nồng độ ion C 2 O 4<br />
2-<br />
<strong>của</strong> mỗi dung<br />
dịch được 0,4 điểm x 2 = 0,8 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,8 điểm. Tính đúng mỗi dung dịch được 0,4 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 3 được 0,4 điểm.<br />
1.Tính pH và nồng độ ion C 2 O 4<br />
2-<br />
<strong>có</strong> trong dung dịch A<br />
Ta <strong>có</strong>: H 2 C 2 O 4 H + + HC 2 O 4<br />
-<br />
K a1 = 0,05 (1)<br />
HC 2 O 4<br />
-<br />
H + + C 2 O 4<br />
2-<br />
K a2 = 5,0.<strong>10</strong> -5 (2)<br />
Vì K a1 >> K a2 nên (1) là cân <strong>bằng</strong> chính.<br />
Gọi C là nồng độ ban đầu <strong>của</strong> A.<br />
+ - + 2<br />
[H ][HC2O 4] [H ]<br />
K<br />
a1<br />
= =<br />
+<br />
[H2C2O 4] C<br />
A<br />
- [H ]<br />
<br />
+ 2 +<br />
[H ] + K<br />
a1[H ] - Ka1C A<br />
= 0<br />
[H + ] = 0,05M pH = 1,3.<br />
Mà ta <strong>có</strong>:<br />
+ 2-<br />
[H ][C2O 4<br />
]<br />
K<br />
a2= [HC<br />
-<br />
2 O<br />
4 ]<br />
và<br />
+ -<br />
[H ] = [HC2O 4] = 0,05M <br />
2- 5<br />
[C O ] K 5.<strong>10</strong> M<br />
2 4 a2<br />
Tính pH và nồng độ ion C 2 O<br />
2- 4 <strong>có</strong> trong dung dịch B<br />
Ta <strong>có</strong>: H 2 O + C 2 O<br />
2- 4 HO - + HC 2 O<br />
- 4 K b1 = 2,0.<strong>10</strong> -<strong>10</strong><br />
(1)<br />
H 2 O + HC 2 O<br />
- 4 HO - + H 2 C 2 O 4 K b2 = 2,0.<strong>10</strong> -13 (2)<br />
Vì K b1 >> K b2 nên (1) là cân <strong>bằng</strong> chính. <br />
[OH ] = K C = 2,0.<strong>10</strong><br />
.0,1 = 4,5.<strong>10</strong> M<br />
- -<strong>10</strong> -6<br />
b1<br />
pH = 8,7 <br />
2-<br />
[C2O 4<br />
] 0,1M<br />
2.Chứng minh dung dịch A không <strong>có</strong> kết tủa Fe(OH) 3 :<br />
Có <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>: Fe 3+ + C 2 O 4<br />
2-<br />
FeC 2 O 4<br />
+
Fe 3+ + 2C 2 O 4<br />
2-<br />
Fe(C 2 O 4 ) 2- .<br />
Fe 3+ + 3C 2 O 4<br />
2-<br />
Fe(C 2 O 4 ) 2<br />
3-<br />
Bảo toàn nồng độ ion Fe 3+ ta <strong>có</strong>:<br />
C = [Fe ] + [FeC O ] + [Fe(C O ) ] + [Fe(C O ) ]<br />
3+<br />
Fe<br />
3+ + - 3-<br />
2 4 2 4 2 2 4 3<br />
Mà<br />
[FeC O ] [Fe ][C O ]<br />
+ 3+ 2-<br />
2 4 1 2 4<br />
[Fe(C O ) ] [Fe ][C O ]<br />
- 3+ 2- 2<br />
2 4 2 2 2 4<br />
[Fe(C O ) ] [Fe ][C O ]<br />
3- 3+ 2- 3<br />
2 4 3 3 2 4<br />
3+<br />
Suy ra Fe<br />
C = [Fe ] + [Fe ][C O ] + [Fe ][C O ] + [Fe ][C O ]<br />
3+ 3+ 2- 3+ 2- 2 3+ 2- 3<br />
1 2 4 2 2 4 3 2 4<br />
<br />
C<br />
3+ Fe<br />
[Fe ] <br />
3+<br />
1 + [C O ] + [C O ] + [C O ]<br />
2- 2- 2 2- 3<br />
1 2 4 2 2 4 3 2 4<br />
4<br />
1,0.<strong>10</strong><br />
<br />
<strong>11</strong>,0.<strong>10</strong> .5,0.<strong>10</strong> 2,0.<strong>10</strong> .(5,0.<strong>10</strong> ) 3,0.<strong>10</strong> .(5,0.<strong>10</strong> )<br />
8 5 14 5 2 18 5 3<br />
1,1.<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
M<br />
Mà [OH - ] A = 2.<strong>10</strong> -13 M [Fe 3+ ].[OH - ] 3 = 9,1.<strong>10</strong> -49 < K s<br />
không <strong>có</strong> kết tủa Fe(OH) 3 ở dung dịch A.<br />
Chứng minh dung dịch B <strong>có</strong> kết tủa Fe(OH) 3 :<br />
Có <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>: Fe 3+ + C 2 O<br />
2- 4 FeC 2 O<br />
+ 4<br />
Fe 3+ + 2C 2 O<br />
2- 4 Fe(C 2 O 4 ) 2- .<br />
Fe 3+ + 3C 2 O<br />
2- 4 Fe(C 2 O 4 )<br />
3- 2<br />
Bảo toàn nồng độ ion Fe 3+ ta <strong>có</strong>:<br />
C = [Fe ] + [FeC O ] + [Fe(C O ) ] + [Fe(C O ) ]<br />
3+<br />
Fe<br />
3+ + - 3-<br />
2 4 2 4 2 2 4 3<br />
Mà<br />
[FeC O ] [Fe ][C O ]<br />
+ 3+ 2-<br />
2 4 1 2 4<br />
[Fe(C O ) ] [Fe ][C O ]<br />
- 3+ 2- 2<br />
2 4 2 2 2 4<br />
[Fe(C O ) ] [Fe ][C O ]<br />
3- 3+ 2- 3<br />
2 4 3 3 2 4<br />
Suy ra<br />
C = [Fe ] + [Fe ][C O ] + [Fe ][C O ] + [Fe ][C O ]<br />
3+<br />
Fe<br />
3+ 3+ 2- 3+ 2- 2 3+ 2- 3<br />
1 2 4 2 2 4 3 2 4
C<br />
3+ Fe<br />
[Fe ] <br />
3+<br />
1 + [C O ] + [C O ] + [C O ]<br />
2- 2- 2 2- 3<br />
1 2 4 2 2 4 3 2 4<br />
4<br />
1,0.<strong>10</strong><br />
<br />
<strong>11</strong>,0.<strong>10</strong> .0,1 2,0.<strong>10</strong> .(0,1) 3,0.<strong>10</strong> .(0,1)<br />
8 14 2 18 3<br />
3,3.<strong>10</strong><br />
20<br />
M<br />
Mà [OH - ] A = 4,5.<strong>10</strong> -6 M [Fe 3+ ].[OH - ] 3 = 3,0.<strong>10</strong> -36 > K s = 2,5.<strong>10</strong> -39<br />
<strong>có</strong> kết tủa Fe(OH) 3 ở dung dịch B.<br />
3.Phần mol <strong>của</strong> phức Fe(C 2 O 4 )<br />
3- 3 trong dung dịch A.<br />
Phần mol <strong>của</strong> Fe(C 2 O 4 )<br />
3- 3 được tính như sau:<br />
[Fe(C O ) ] [Fe ][C O ]<br />
x <br />
C [Fe ] + [Fe ][C O ] + [Fe ][C O ] + [Fe ][C O ]<br />
3- 3+ 2- 3<br />
2 4 3 3 2 4<br />
<br />
3+ 3+ 2- 3+ 2- 2 3+ 2- 3<br />
3+<br />
1 2 4<br />
<br />
Fe<br />
2 2 4<br />
3 2 4<br />
[C O ]<br />
<br />
1 + [C O ] + [C O ] + [C O ]<br />
2- 3<br />
3 2 4<br />
2- 2- 2 2- 3<br />
1 2 4 2 2 4 3 2 4<br />
18 5 3<br />
3,0.<strong>10</strong> .(5,0.<strong>10</strong> )<br />
<br />
<strong>11</strong>,0.<strong>10</strong> .5,0.<strong>10</strong> 2,0.<strong>10</strong> .(5,0.<strong>10</strong> ) 3,0.<strong>10</strong> .(5,0.<strong>10</strong> )<br />
8 5 14 5 2 18 5 3<br />
0,43<br />
Vậy phần mol <strong>của</strong> Fe(C 2 O 4 )<br />
3- 3 <strong>bằng</strong> 0,43.<br />
Bài 3: Pin điện:<br />
1.Người ta tiến hành <strong>thi</strong>ết lập một pin sau:<br />
Nửa pin I: gồm một điện cực Ag được phủ AgCl nhúng vào dung dịch KCl bão hòa.<br />
Nửa pin II: gồm thanh Pt được phủ hỗn hợp nhão gồm Hg và Hg 2 Cl 2 nhúng vào dung dịch<br />
KCl bão hòa.<br />
a.Xác định <strong>các</strong> điện cực, phản ứng tại <strong>các</strong> điện cực và phản ứng chung trong pin.<br />
b. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin trên tại 25 0 C.<br />
c. Tại 20 0 C, người ta đo được sức điện động <strong>của</strong> pin là 0,0421V. Xác định H 0 , S 0 , G 0<br />
<strong>của</strong> phản ứng chung trong pin tại 25 0 C. Giả <strong>thi</strong>ết H 0 , S 0 không đổi trong khoảng nhiệt độ<br />
trên.<br />
Cho pKs (AgCl) = <strong>10</strong>; pKs(Hg 2 Cl 2 ) = 17,88; E 0 <strong>của</strong> Ag + /Ag = 0,800V và Hg 2+ 2/Hg =<br />
0,792V.
2.Viết <strong>các</strong> quá trình xảy ra tại <strong>các</strong> điện cực và phản ứng chung <strong>của</strong> quá trình khi tiến hành<br />
điện phân <strong>các</strong> dung dịch sau với điện cực trơ:<br />
a.Dung dịch H 2 SO 4 . b.Dung dịch Cu(NO 3 ) 2 .<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1,5 điểm.<br />
Ý 1a được 0,25 x 3 = 0,75 điểm.<br />
Ý 1b được 0,25 điểm.<br />
Ý 1c được 0,5 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,5 điểm. Viết đúng quá trình điện phân mỗi dung dịch<br />
được 0,25 điểm x 2 = 0,5 điểm.<br />
1.Pin điện:<br />
Nửa pin 1: AgCl + e Ag + Cl -<br />
E 1 = E 0 Ag + /Ag + 0,0592 lg [Ag + ] = E 0 Ag + /Ag + 0,0592 lg Ks 1 - 0,0592 lg [Cl - ]<br />
Nửa pin 2: Hg 2 Cl 2 + 2e 2Hg + 2Cl -<br />
E 1 = E 0 Hg2 2+ /Hg + 0,0592/2. lg [Hg<br />
2+ 2 ] = E 0 Hg2 2+ /Hg + 0,5. 0,0592 lg Ks 2 -<br />
0,0592 lg [Cl - ]<br />
Đặt: E 0’ 1 = E 0 Ag + /Ag + 0,0592 lg Ks 1 = 0,208 V<br />
E 0’ 2 = E 0 Hg2 2+ /Hg + 0,5. 0,0592 lg Ks 2 = 0,263V<br />
=> E 1 = 0,208 – 0,0592 lg [Cl - ] < E 2 = 0,263 - 0,0592 lg [Cl - ]<br />
Do đó, nửa pin I là cực âm, nửa pin II là cực dương.<br />
Cấu tạo <strong>của</strong> pin:<br />
(-) Ag, AgCl | KCl bão hòa | Hg 2 Cl 2 , Hg (Pt) (+)<br />
Phản ứng trong pin:<br />
Cực (-): Ag + Cl - AgCl + e<br />
Cực (+): Hg 2 Cl 2 + 2e 2Hg + 2Cl -
Phản ứng chung:<br />
2Ag + Hg 2 Cl 2 2AgCl + 2Hg<br />
E pin = E 2 - E 1 = 0,055V<br />
Tại 25 0 C <strong>các</strong> giá trị H 0 = 137,77 kJ/mol.<br />
S 0 = 497,94 J/mol.K<br />
G 0 = -<strong>10</strong>,615 kJ/mol.<br />
2.Điện phân dung dịch:<br />
a.Dung dịch H 2 SO 4 :<br />
H 2 SO 4 → 2H + + SO<br />
2- 4<br />
Tại điện cực dương: H 2 O, SO<br />
2- 4 Tại điện cực âm: H 2 O, H +<br />
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e 2H + + 2e → H 2 .<br />
Phản ứng chung 2H 2 O → 2H 2 + O 2 .<br />
b.Dung dịch Cu(NO 3 ) 2 :<br />
Cu(NO 3 ) 2 → Cu 2+ + 2NO<br />
- 3<br />
Tại điện cực dương: H 2 O, NO<br />
- 3 Tại điện cực âm: H 2 O, Cu 2+<br />
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e<br />
Cu 2+ + 2e → Cu.<br />
Phản ứng chung: 2Cu 2+ + 2H 2 O → 2Cu + O 2 + 4H +<br />
Bài 4: Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp:<br />
1.Hòa tan 9,13 gam một mẫu kali iođua vào <strong>10</strong>0 gam nước nóng. Thêm 13,96 gam I 2 vào<br />
dung dịch, <strong>khu</strong>ấy <strong>đề</strong>u đến khi thu được dung dịch <strong>đồng</strong> nhất A. Cô đặc dung dịch A rồi hạ nhiệt<br />
độ xuống 2 o C thấy xuất hiện tinh thể B. Tinh thể B <strong>có</strong> màu nâu sẫm. Lọc lấy phần tinh thể B,<br />
rửa sạch rồi làm khô. Hòa tan 0,950 gam B vào nước thu được dung dịch X. Chuẩn độ toàn <strong>bộ</strong><br />
lượng dung dịch X cần 21,7 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,2M (<strong>có</strong> mặt hồ tinh <strong>bộ</strong>t). Xác định công<br />
thức hợp chất B.<br />
Cho nguyên tử khối K: 39,<strong>10</strong>; I: 126,90; Cl: 35,45; O: 16,00; N: 14,01; C: 12,01; H: 1,01.
2.Từ KI, KCl, Cl 2 , I 2 và nước hãy viết phương trình điều chế ICl.<br />
3.Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng sau:<br />
a.Khử Mn (III) oxit <strong>bằng</strong> CO, đun nóng để điều chế Mn 3 O 4 .<br />
b.Cho KCN dư vào dung dịch CuSO 4 .<br />
c.Hòa tan Cr 2 O 3 vào dung dịch phức Fe(CN)<br />
3- 6 trong môi <strong>trường</strong> kiềm.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,25 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 3 được 0,75 điểm. Mỗi phương trình đúng 0,25 điểm x 3 = 0,75<br />
điểm.<br />
1.Ta <strong>có</strong>: n KI = 0,055 mol và n I2 = 0,055 mol KI và I 2 phản ứng với nhau theo tỉ lệ 1 : 1<br />
theo phương trình:<br />
KI + I 2 → KI 3 .<br />
Phản ứng chuẩn độ: I<br />
- 3 + 2S 2 O<br />
2- 3 → S 4 O<br />
2- 6 + 3I - .<br />
Ta <strong>có</strong> số mol <strong>của</strong> S 2 O<br />
2- 3 là 4,34.<strong>10</strong> -3 mol số mol I<br />
- 3 là 2,17.<strong>10</strong> -3- mol.<br />
Vậy khối lượng KI 3 trong dung dịch được chuẩn độ là 0,9<strong>11</strong> gam.<br />
Trong khi đó, khối lượng muối B hòa tan vào nước là 0,950 gam Trong B <strong>có</strong> thành phần<br />
nước (B là tinh thể hiđrat).<br />
Khối lượng nước trong tinh thể B là 0,950 – 0,9<strong>11</strong> = 0,039 gam<br />
n nước = 2,17.<strong>10</strong> -3- mol. tỉ lệ n KI3 : n H2O = 1 : 1 công thức muối B là KI 3 .H 2 O.<br />
2.Từ KI, KCl, Cl 2 , I 2 và nước. Viết phương trình điều chế<br />
KI + Cl 2 + nH 2 O → KICl 2 .nH 2 O.<br />
2KICl 2 .nH 2 O (đun nóng) → KCl + ICl + nH 2 O.<br />
3.Phương trình:<br />
3Mn 2 O 3 + CO → 2Mn 3 O 4 + CO 2 .
4CN - + 2Cu 2+ → 2CuCN + (CN) 2<br />
Cr 2 O 3 + 6Fe(CN)<br />
3- 6 + <strong>10</strong> OH - → 2CrO<br />
2- 4 + 6 Fe(CN)<br />
4- 6 + 5H 2 O.<br />
Bài 5: Cơ chế phản ứng, sơ đồ phản ứng, <strong>đồng</strong> phân, danh pháp:<br />
1.Trình bày cơ chế <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
a.<br />
b.<br />
2.Cho sơ đồ phản ứng sau:<br />
a.Cho biết công thức cấu tạo <strong>các</strong> chất A, B, C, D, F.<br />
b.Cho biết F <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> tất cả bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân cấu hình?<br />
c.Trong số <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân cấu hình <strong>của</strong> F, hãy viết công thức cấu hình một <strong>đồng</strong> phân và<br />
biểu diễn cấu dạng <strong>của</strong> <strong>đồng</strong> phân đó.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 0,75 điểm. Trình bày đúng cơ chế 1 được 0,5 điểm; cơ chế<br />
2 được 0,25 điểm<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 1,25 điểm.<br />
Làm đúng ý 1a được 0,75 điểm.
Làm đúng ý 1b được 0,25 điểm.<br />
Làm đúng ý 1c được 0,25 điểm.<br />
Sơ đồ phản ứng:
.Số <strong>đồng</strong> phân cấu hình <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> <strong>của</strong> F là 2 5 = 32 <strong>đồng</strong> phân.<br />
Bài 6: Tổng hợp hữu cơ, so s<strong>án</strong>h tính axit – bazo, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy:<br />
1.Axit squaric <strong>có</strong> công thức phân tử C 4 H 2 O 4 . Ở điều kiện thường axit squaric ở trạng thái<br />
tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước. Axit squaric là axit tương đối mạnh so với <strong>các</strong> axit hữu<br />
cơ thường gặp (CH 3 COOH <strong>có</strong> pK a = 4,76). Hằng số phân ly axit <strong>của</strong> axit squaric là pK a1 = 1,5<br />
và pK a2 = 3,4. Trong ion squarat C 4 O<br />
2- 4 độ dài <strong>các</strong> liên kết CC <strong>bằng</strong> nhau (1,47 A o ), <strong>các</strong> liên kết<br />
CO <strong>bằng</strong> nhau (1,26 A o ).<br />
Đề xuất công thức cấu tạo <strong>của</strong> axit squaric. Biểu diễn cấu trúc <strong>của</strong> ion squarat. Giải thích<br />
tại sao axit squaric <strong>có</strong> tính axit tương đối mạnh.<br />
sau:<br />
2.Axit maleic và axit fumaric là <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> nhau. Công thức <strong>của</strong> hai axit như<br />
Hai axit <strong>có</strong> <strong>các</strong> giá trị pK a như sau: 1,9; 3,03; 4,44; 6,07. Hãy cho biết pK a1 và pK a2 <strong>của</strong> hai<br />
axit tương ứng với <strong>các</strong> giá trị nào? Giải thích ngắn gọn.<br />
3.Viết sơ đồ tổng hợp <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ sau từ <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ <strong>có</strong> 2 cacbon trở<br />
xuống, benzen, toluen và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết:<br />
a. b. (azulen)<br />
4.Các hợp chất hữu cơ <strong>có</strong> mạch liên hợp phân cực thường mang màu.<br />
a.Azulen là hiđrocacbon thơm không chứa vòng benzen, <strong>có</strong> màu xanh da trời. Naphtalen<br />
cũng là hiđrocacbon thơm và là <strong>đồng</strong> phân <strong>của</strong> azulen. Giải thích tại sao azulen <strong>có</strong> màu trong<br />
khi đó naphtalen lại không <strong>có</strong> màu.
.Khi cho azulen vào dung dịch H 2 SO 4 , azulen bị mất màu. Giải thích hiện tượng.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 0,5 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,25 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 3 được 0,5 điểm. Điểu chế được mỗi chất được 0,25 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 4 được 0,5 điểm. Giải thích được mỗi ý được 0,25 điểm.<br />
1.Axit squaric là axit 2 nấc mà <strong>có</strong> 2 nguyên tử H cả 2 nguyên tử H <strong>đề</strong>u là H axit.<br />
Trong phân tử ion squarat C 4 O<br />
2- 4 độ dài <strong>các</strong> liên kết CC <strong>bằng</strong> nhau (1,47 A o ), <strong>các</strong> liên kết<br />
CO <strong>bằng</strong> nhau (1,26 A o ). Suy ra trong ion <strong>có</strong> sự giải tỏa electron mạnh. Hơn nữa, chính sự giải<br />
tỏa e này làm anion <strong>sinh</strong> ra bền dẫn đến tính axit tăng lên. Anion squarat là một hệ thơm bền<br />
vững. Vậy cấu trúc <strong>của</strong> ion squarat là<br />
Công thức cấu tạo axit squaric:<br />
2.Sắp xếp giá trị pK a :<br />
Axit maleic: pK a1 = 1,9 và pK a2 = 6,07.<br />
Axit fumaric: pK a1 = 3,03 và pK a2 = 4,44.<br />
Giá trị pK a1 <strong>của</strong> axit maleic nhỏ hơn axit fumaric do hiệu ứng không gian loại II, cản trở sự<br />
liên hợp. Anion <strong>của</strong> axit maleic <strong>sinh</strong> ra bền hơn do <strong>có</strong> liên kết H nội phân tử.<br />
Giá trị pK a2 <strong>của</strong> axit maleic lớn hơn axit fumaric do anion <strong>có</strong> liên kết H nội phân tử làm H<br />
khó tách ra. Hơn nữa axit maleic sau khi phân ly nấc 2, hai nhóm mang điện âm gần nhau, tăng<br />
sức đẩy làm anion kém bền, dẫn đến làm giảm tính axit.<br />
3.Điều chế:
a.<br />
b.<br />
c.Naphtalen là hệ liên hợp nhưng <strong>các</strong> liên kết π ít phân cực nên không <strong>có</strong> màu. Trong khi<br />
đó azulen phân cực để tạo thành 2 vòng thơm bền vững hơn. Phân tử azulen tạo thành hệ liên<br />
hợp phân cực nên <strong>có</strong> màu.<br />
Khi cho azulen vào dung dịch H 2 SO 4 thì H + sẽ cộng vào vòng 5 cạnh làm mất hệ liên hợp<br />
khép kín và mất tính phân cực <strong>của</strong> hệ nên azulen bị mất màu.<br />
Bài 7: Nhận biết – tách chất – xác định công thức phân tử:<br />
1.Hợp chất hữu cơ X là một hormon trong cơ thể con người. X tham gia vào một số quá<br />
trình <strong>của</strong> cơ thể như điều hòa huyết áp,... X là một dẫn xuất <strong>của</strong> axit heptanoic. Trong phân tử X<br />
không chứa nguyên tử cacbon bậc IV. Kết quả đo phổ khối lượng cho biết phân tử khối <strong>của</strong> X là<br />
354u. Để xác định cấu tạo <strong>của</strong> X, người ta tiến hành <strong>các</strong> thí nghiệm sau:
Hợp chất X không phản ứng với phenylhiđrazin để tạo kết tủa. Thực hiện phản ứng ozon<br />
phân oxi <strong>hóa</strong> X thu được 3 hợp chất hữu cơ A, B và C.<br />
Hợp chất A không quang hoạt và <strong>có</strong> công thức phân tử C 5 H 8 O 4 . Đun nóng A thu được<br />
anhiđrit axit vòng D.<br />
Hợp chất B thu được từ phản ứng ozon phân ở trên là một hỗn hợp raxemic. Hợp chất B <strong>có</strong><br />
thể thu được khi cho hexanal phản ứng với HCN rồi thủy phân sản phẩm trong dung dịch axit.<br />
Oxi <strong>hóa</strong> C (C 8 H 12 O 6 ) <strong>bằng</strong> CrO 3 thu được hợp chất hữu cơ Y. Thực hiện phản ứng khử C<br />
<strong>bằng</strong> LiAlH 4 thu được chất G. Để chuyển <strong>hóa</strong> 1 mol C thành dẫn xuất axetyl F cần 2 mol axetyl<br />
clorua.<br />
Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, G, F.<br />
2.Có <strong>các</strong> lọ mất nhãn đựng chất lỏng và dung dịch riêng biệt sau đây: CH 3 OH; C 2 H 5 OH;<br />
CH 3 CHO; CH 3 CH 2 CHO; CH 3 COOH; glixerol. Trình bày phương pháp nhận biết <strong>các</strong> dung dịch,<br />
chất lỏng trên.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1,5 điểm.<br />
Xác định được công thức <strong>của</strong> A được 0,25 điểm, công thức B và D được 0,25 điểm,<br />
công thức C được 0,5 điểm, công thức G, F, X được 0,5 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,5 điểm.<br />
1.Vì hợp chất A không quang hoạt và <strong>có</strong> công thức phân tử C 5 H 8 O 4 . Đun nóng A thu được<br />
anhiđrit axit vòng D. Công thức cấu tạo <strong>của</strong> A là:<br />
Công thức cấu tạo <strong>của</strong> D là:
Để chuyển <strong>hóa</strong> 1 mol C thành dẫn xuất axetyl F cần 2 mol axetyl clorua do vậy C <strong>có</strong> 2<br />
nhóm chức ancol. Thực hiện phản ứng khử C <strong>bằng</strong> LiAlH 4 thu được chất G suy ra C <strong>có</strong> chức<br />
nhóm C=O.<br />
Y <strong>có</strong> cấu trúc mạch cacbon và vị trí <strong>các</strong> nhóm chức giống C<br />
Công thức cấu tạo <strong>của</strong> C là<br />
Hợp chất G là<br />
Công thức cấu tạo <strong>của</strong> B là<br />
và F là<br />
Suy ra công thức cấu tạo <strong>của</strong> X là<br />
Mà X là một dẫn xuất <strong>của</strong> axit heptanoic.<br />
Vậy công thức <strong>của</strong> X là:<br />
hoặc
2.Nhận biết <strong>các</strong> dung dịch: CH 3 OH; C 2 H 5 OH; CH 3 CHO; CH 3 CH 2 CHO; CH 3 COOH;<br />
glixerol<br />
-Quỳ tím: nhận ra được CH 3 COOH.<br />
-Dung dịch AgNO 3 /NH 3 : nhận ra được CH 3 CHO và CH 3 CH 2 CHO.<br />
- Dùng I 2 /NaOH để phân biệt CH 3 CHO và CH 3 CH 2 CHO.<br />
- Dùng Cu(OH) 2 để nhận ra glixerol.<br />
- Dùng I 2 /NaOH đun nóng để nhận biết C 2 H 5 OH và CH 3 OH.<br />
Bài 8: Bài tập tổng hợp kiến thức hữu cơ:<br />
Tretinoin (A) là một tecpenoit được sử dụng rộng rãi để điều trị mụn trứng cá. A <strong>có</strong> công<br />
thức cấu hình như sau:<br />
1.Xác định cấu hình <strong>của</strong> A.<br />
sau:<br />
2.Để tổng hợp tretinoin từ xitral – a và axeton người ta tiến hành qua <strong>các</strong> giai đoạn như<br />
Thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa xitral – a với axeton thu được pseuđoionon (B). Xử lý B<br />
với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được hỗn hợp C, D và E. Các chất B, C, D , E cùng <strong>có</strong> công thức<br />
phân tử C 13 H 20 O. Chất C, D và E <strong>đề</strong>u chứa vòng 6 cạnh, C và D <strong>có</strong> một nguyên tử cacbon bất<br />
đối còn E không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân quang <strong>học</strong>.<br />
Ngưng tụ E với CH 3 CN (xúc tác C 4 H 9 Li) thu được hợp chất F (C 15 H 21 N). Tiến hành khử F<br />
<strong>bằng</strong> DiBAlH thu được hợp chất G (C 15 H 22 O). Ngưng tụ G với hợp chất anhđrit β-<br />
metylglutaconic thu được H (C 21 H 26 O 3 ). Thủy phân H thu được K (C 21 H 28 O 4 ). Đun nóng K với
quinolin <strong>có</strong> mặt Cu để thực hiện phản ứng đecacboxyl <strong>hóa</strong> thu được L (C 20 H 28 O 2 ). Đun nóng L<br />
với I 2 thu được A.<br />
Cho biết: Công thức <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất như sau:<br />
Anhđrit β-metylglutaconic Xitral – a.<br />
DiBAlH là điisobutyl nhôm hiđrua: (i-Bu 2 AlH) 2 .<br />
a.Xác định công thức cấu hình <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất B, C, D , E, F, G, H, K, L, biết rằng <strong>các</strong> chất<br />
trên <strong>đề</strong>u là <strong>các</strong> sản phẩm chính.<br />
b.Trình bày cơ chế phản ứng từ B tạo ra hỗn hợp C, D , E và từ E tạo ra F.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 0,25 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 1,75 điểm. Làm ý 2a được 1,25 điểm.<br />
Làm ý 2b được 0,5 điểm. Mỗi cơ chế được 0,25 điểm.<br />
1.Cấu hình <strong>của</strong> A: tất cả <strong>các</strong> liên kết đôi <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> cấu hình E.<br />
2.Tổng hợp A:<br />
a.Công thức cấu hình <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất B, C, D , E, F, G, H, K, L:
.Cơ chế phản ứng từ B tạo ra C, D , E:<br />
Cơ chế phản ứng từ E tạo ra F:
Bài 9: Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>:<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: CH 3 OH (k) + H 2 O (k) 3H 2(k) + CO 2(k) .<br />
Entanpi và năng lượng tự do Gibbs tại 374K <strong>có</strong> giá trị ∆H 0 374K = + 53kJ/mol và ∆G 0 374K = -<br />
17 kJ/mol.K<br />
Cho vào bình phản ứng 1 mol metanol và 1 mol nước <strong>có</strong> mặt chất xúc tác. Duy trì nhiệt độ<br />
và áp suất trong bình không đổi là 374K và <strong>10</strong> 5 Pa.<br />
1.Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng tại nhiệt độ 374K.<br />
2.Khi hệ đạt trạng thái cân <strong>bằng</strong>, tính phần trăm lượng metanol đã chuyển <strong>hóa</strong> thành H 2 .<br />
3.Ở một thí nghiệm khác, cho vào bình phản ứng 1 mol metanol, 1 mol nước và 20 mol N 2<br />
<strong>có</strong> mặt chất xúc tác. Duy trì nhiệt độ và áp suất trong bình không đổi (374K và <strong>10</strong> 5 Pa). Tính<br />
phần trăm lượng metanol đã chuyển <strong>hóa</strong> thành H 2 .<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 0,5 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,75 điểm.<br />
Làm hoàn chỉnh ý 3 được 0,75 điểm.<br />
1.<br />
0 3<br />
G<br />
17.<strong>10</strong><br />
ln K 5,47<br />
RT 8,314.374<br />
K = 2,37.<strong>10</strong> 2 .<br />
2.Xét cân <strong>bằng</strong>: CH 3 OH (k) + H 2 O (k) 3H 2(k) + CO 2(k) .<br />
C 0 1 1<br />
[ ] 1 – x 1 – x 3x x
Tổng số mol khí trong bình ở TTCB là (2 + 2x)<br />
3<br />
3<br />
H2 CO2<br />
.<br />
0 0 .<br />
4<br />
p p 3x x<br />
<br />
p p <br />
2 + 2x 2 + 2x 27x<br />
K =<br />
<br />
=<br />
<br />
= 5,47<br />
2 2<br />
p 1 - x 1 - x<br />
CH3OH<br />
p HO<br />
(2 + 2x) .(1 - x)<br />
2<br />
.<br />
.<br />
0 0 <br />
p p 2 + 2x 2 + 2x<br />
<br />
Giải phương trình <strong>có</strong> x = 0,925 %CH 3 OH (phản ứng) = 92,5%.<br />
3. Xét cân <strong>bằng</strong>: CH 3 OH (k) + H 2 O (k) 3H 2(k) + CO 2(k) .<br />
C 0 1 1<br />
[ ] 1 – x 1 – x 3x x<br />
Tổng số mol khí trong bình ở TTCB là (22 + 2x)<br />
3<br />
3<br />
H2 CO2<br />
.<br />
0 0 .<br />
4<br />
p p 3x x<br />
<br />
p p <br />
22 + 2x 22 + 2x 27x<br />
K =<br />
<br />
=<br />
<br />
= 5,47<br />
2 2<br />
p 1 - x 1 - x<br />
CH3OH<br />
p HO<br />
(22 + 2x) .(1 - x)<br />
2<br />
.<br />
.<br />
0 0 <br />
p p 22 + 2x 22 + 2x<br />
<br />
Giải phương trình <strong>có</strong> x = 0,986 %CH 3 OH (phản ứng) = 98,6%.<br />
Bài <strong>10</strong>: Phức chất:<br />
1.Đun nóng sắt với CO ở nhiệt độ 150 0 C áp suất 15 atm thu được chất lỏng A. A không tan<br />
trong nước và phân hủy ở nhiệt độ <strong>30</strong>0 0 C. Cho biết công thức cấu tạo <strong>của</strong> A. Nguyên tử sắt<br />
trong A ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> gì? Mô tả sự hình thành liên kết <strong>của</strong> A. Hình dạng phân tử <strong>của</strong> A<br />
như thế nào? Hợp chất A là chất thuận từ hay nghịch từ?<br />
2.Thực hiện phản ứng A với <strong>các</strong> chất theo phương trình như sau:<br />
A + 2K → D + B.<br />
A + 4KOH → D + E + 2H 2 O.<br />
A + I 2 → F + B.<br />
Xác định <strong>các</strong> chất D, B, E, F.<br />
Hướng dẫn chấm:<br />
Làm hoàn chỉnh ý 1 được 1,25 điểm. Trả lời mỗi ý được 0,25 điểm.
Làm hoàn chỉnh ý 2 được 0,75 điểm. Viết đúng mỗi phương trình được 0,25 điểm.<br />
Công thức phân tử <strong>của</strong> A: Fe(CO) 5 .<br />
Trong A, nguyên tử Fe lai <strong>hóa</strong> dsp 3 . Phân tử A <strong>có</strong> hình dạng lưỡng tháp tam giác. A là hợp<br />
chất nghịch từ.<br />
Fe +5CO → Fe(CO) 5<br />
Fe(CO) 5 + 2K → K 2 [Fe(CO) 4 ] + CO<br />
Fe(CO) 5 + 4KOH → K 2 [Fe(CO) 4 ] + K 2 CO 3 + 2H 2 O<br />
Fe(CO) 5 + I 2 → [Fe(CO) 4 ]I 2 + CO<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Phạm Trọng Thịnh<br />
Số điện thoại: 0943666387
TRƯỜN G THPT CHUYÊ N HÙNG<br />
VƯƠN G<br />
***<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
Môn: Hóa <strong>học</strong> <strong>lớp</strong> <strong>11</strong><br />
HƯỚNG DẪN CHẤM<br />
Câu 1 (2điểm).<br />
Khi nghiên cứu phản ứng:<br />
6I (dd) + BrO3 (dd) + 6H + (dd) 3I2 (dd) + Br (dd) + 3H2O (dd)<br />
người ta thu được <strong>các</strong> số liệu thực nghiệm như sau:<br />
[I ], M [BrO - 3], M [H + ], M v(mol.L 1 .s 1 )<br />
0,00<strong>10</strong> 0,0020 0,0<strong>10</strong> 8.<strong>10</strong> 5<br />
0,0020 0,0020 0,0<strong>10</strong> 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
0,0020 0,0040 0,0<strong>10</strong> 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
0,00<strong>10</strong> 0,0040 0,020 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
Hằng số tốc độ k <strong>của</strong> phản ứng này <strong>có</strong> đơn vị như thế nào?<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
6I (dd) + BrO3 (dd) + 6H + (dd) 3I2 (dd) + Br (dd) + 3H2O (dd)<br />
Các số liệu sau thu được từ thực nghiệm:<br />
[I ], M [BrO3 ], M [H + ], M<br />
v(mol.l 1 .s 1 )<br />
0,00<strong>10</strong> 0,0020 0,0<strong>10</strong> 8.<strong>10</strong> 5<br />
0,0020 0,0020 0,0<strong>10</strong> 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
0,0020 0,0040 0,0<strong>10</strong> 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
0,00<strong>10</strong> 0,0040 0,020 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
Biểu thức định luật tốc độ phản ứng: v = k[I ] a [BrO3 ] b [H + ] c<br />
Tăng nồng độ I lên gấp đôi, giữ nguyên nồng độ <strong>các</strong> chất còn lại thì vận tốc<br />
phản ứng tăng gấp đôi a = 1<br />
0,5<br />
0,5<br />
Tăng nồng độ BrO3 , I lên gấp đôi so với lúc đầu thì vận tốc phản ứng vẫn<br />
chỉ tăng như khi gấp đôi nồng độ I b = 0. 0,5<br />
Chỉ tăng nồng độ H + lên gấp đôi so với lúc đầu, tốc độ phản ứng tăng gấp đôi 0,5<br />
nên c = 1.<br />
Biểu thức định luật tốc độ phản ứng: v = k[H + ].[I ]<br />
1 1<br />
mol. lit . s<br />
thứ nguyên <strong>của</strong> k =<br />
= L.mol 1 .s 1 2 2<br />
mol . lit<br />
Câu 2 (2điểm).<br />
Tính độ tan <strong>của</strong> CaF2 trong.<br />
1. Dung dịch đệm <strong>có</strong> pH= 7.<br />
2. Dung dịch đệm <strong>có</strong> pH= 2.<br />
3. Trong nước cất.<br />
Biết Ks(CaF2) = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,41 , HF <strong>có</strong> pKa = 3,17.<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
1. CaF2 Ca 2+ + 2F -<br />
F - + H + HF<br />
Có: S = [Ca 2+ ]<br />
2S = [F - ] + [HF]<br />
=> 2[Ca 2+ ] = [F - ] + [HF]<br />
(1)<br />
1,0
[ H ][ F<br />
[ HF]<br />
<br />
Ka<br />
(1) => 2[Ca 2+ ] = [F - ]<br />
K s<br />
[<br />
Ca<br />
2<br />
][ F<br />
<br />
2<br />
] <strong>10</strong><br />
<br />
<br />
<strong>10</strong><br />
] [<br />
Ca<br />
2<br />
7<br />
3,17<br />
[ F<br />
<br />
](2[ Ca<br />
] 1,48.<strong>10</strong><br />
=> K<br />
<strong>10</strong>,41<br />
2<br />
s<br />
<strong>10</strong><br />
4<br />
S Ca 3 3<br />
<br />
[ ] 2,13.<strong>10</strong> M<br />
4 4<br />
2. CaF2 Ca 2+ + 2F -<br />
Có:<br />
(2)<br />
F - + H + HF<br />
2[Ca 2+ ] = [F - ] + [HF]<br />
2<br />
[ H ][ F ] <strong>10</strong> <br />
[ HF]<br />
[ F ] 14,8[<br />
F<br />
3,<br />
17<br />
Ka<br />
<strong>10</strong><br />
(2) => 2[Ca 2+ ] = [F - ] + 14,8[F - ] = 15,8[F - ]<br />
K s<br />
[ Ca<br />
2<br />
][ F<br />
] [ Ca<br />
2<br />
2<br />
2<br />
])<br />
2<br />
2<br />
2[ Ca ]<br />
]( )<br />
15,8<br />
2<br />
4<br />
<br />
<br />
[ F ]<br />
=> K<br />
<strong>10</strong>,41<br />
2<br />
s<br />
<strong>10</strong><br />
3<br />
S [ Ca ] 3 3 1,34.<strong>10</strong><br />
M<br />
2<br />
2<br />
1,60.<strong>10</strong> 1,60.<strong>10</strong><br />
3. CaF2 Ca 2+ + 2F -<br />
F - + H2O HF + OH - Kb = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,83<br />
Có: 2[Ca 2+ ] = [F - ] + [HF]<br />
(3)<br />
Vì pH > 7 và pKa = 3,17 nên [F - ] >> [HF].<br />
(1) => 2[Ca 2+ ] = [F - ]<br />
2<br />
2 2<br />
2<br />
2<br />
[<br />
Ca ][ F ] [<br />
Ca ](2[ Ca ])<br />
K s<br />
=> K<br />
<strong>10</strong>,41<br />
2<br />
s<br />
<strong>10</strong><br />
4<br />
S Ca 3 3<br />
<br />
[ ] 2,13.<strong>10</strong> M ) 0,5<br />
4 4<br />
]<br />
0,5<br />
Câu 3 (2điểm).<br />
200 ml dung dịch A chứa 0,414 gam ion kim loại M 2+ . Sức điện động <strong>của</strong> pin:<br />
MM 2+ (dung dịch A) HCl 0,02 M H2, p = 1 atm (Pt)<br />
ở 25 0 <strong>có</strong> giá trị là 0,0886 V và sức điện động <strong>của</strong> pin sau ở 25 0 C <strong>có</strong> giá trị là 0,05<strong>30</strong> V.<br />
M dung dịch bão hòa MX2, NaX 2,00 M HCl 1,00. <strong>10</strong> -4 M H2, p = 1 atm (Pt)<br />
Tích số tan <strong>của</strong> MX2 là <strong>10</strong> -4,78 . Hãy tính nguyên tử khối <strong>của</strong> M.<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
Xét pin thứ nhất:<br />
2<br />
2<br />
Có: [<br />
M ][ X ]<br />
K s<br />
4,78<br />
2<br />
K<br />
=><br />
s<br />
<strong>10</strong><br />
6<br />
[ M ] 4,149.<strong>10</strong> M<br />
2 2<br />
0,5<br />
[ X ] 2<br />
E<br />
pin<br />
E<br />
<br />
H / H 2<br />
0,0592<br />
E 2<br />
0<br />
log(<strong>10</strong><br />
M / M <br />
2<br />
0<br />
E 2<br />
0,<br />
1<strong>30</strong><br />
M / M<br />
=> V<br />
)<br />
4<br />
2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
E<br />
<br />
0<br />
2<br />
M / M<br />
0,0592<br />
log(4,149.<strong>10</strong><br />
2<br />
6<br />
<br />
) 0,053<br />
<br />
0,5<br />
Xét pin thứ hai:<br />
0,0592<br />
2 0,0592 0,414<br />
0,5<br />
Epin<br />
E <br />
2 0 log(0,02) <br />
0,1<strong>30</strong> log 0,0886<br />
/ E <br />
H H 2 M / M <br />
2<br />
2 0,2M<br />
<br />
Giải phương trình =>M = 207 (Pb)) 0,5
Câu 4 (2điểm).<br />
Có thể điều chế tinh thể FeCl3.6H2O theo <strong>các</strong>h sau: Hoà tan sắt kim loại vào trong dung dịch<br />
axit clohiđric 25%. Dung dịch tạo thành được oxi <strong>hóa</strong> <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h sục khí clo qua cho đến khi cho kết<br />
quả âm tính với K3[Fe(CN)6]. Dung dịch được cô bay hơi ở 95 o C cho đến khi tỉ trọng <strong>của</strong> nó đạt<br />
chính xác 1,695 g/cm 3 và sau đó làm lạnh đến 4 o C. Tách kết tủa thu được <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h hút chân không<br />
rồi cho vào một dụng cụ kín.<br />
1. Viết <strong>các</strong> phản ứng dẫn đến sự kết tủa FeCl3.6H2O.<br />
2. Có bao nhiêu gam sắt và bao nhiêu ml dung dịch axit clohiđric 36% (d=1,18g/cm 3 ) cần để điều<br />
chế 1,00 kg tinh thể này. Biết rằng hiệu suất quá trình chỉ đạt 65%.<br />
3. Đun nóng 2,752 gam FeCl3.6H2O trong không khí đến 350 o C thu được 0,8977 gam bã rắn. Xác<br />
định thành phần định tính và định lượng <strong>của</strong> bã rắn.<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
1. Các phản ứng:<br />
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2<br />
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3<br />
3FeCl2 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 6KCl<br />
FeCl3 + 6H2O = FeCl3.6H2O<br />
0,5<br />
2.<br />
3.<br />
<strong>10</strong>00 = 3,7mol FeCl3.6H2O<br />
270,3<br />
Như vậy cần<br />
3,7.2.36,5<br />
978mL<br />
dung dịch HCl 36%<br />
0,36.1,18.0,65<br />
Khi đun nóng thì FeCl3.6H2O phân huỷ theo phương trình sau:<br />
FeCl3.6H2O = FeOCl + 5H2O + 6HCl<br />
Khi nhiệt độ tăng thì FeOCl sẽ tiếp tục phân huỷ:<br />
3FeOCl = FeCl3 + Fe2O3 (Hơi FeCl3 bay ra)<br />
Lượng FeCl3.6H2O trong mẫu là<br />
2,752<br />
270,3<br />
= <strong>10</strong>,18 mmol<br />
Điều này ứng với khối lượng FeCl3 là <strong>10</strong>7,3. 0,0<strong>10</strong>18 = 1,092g FeOCl<br />
Do khối lượng thu được <strong>của</strong> bã rắn bé hơn nên ta biết được FeOCl sẽ bị phân hủy<br />
1,902 0,8977<br />
một phần thành Fe2O3. Khối lượng FeCl3 mất mát do bay hơi là:<br />
=<br />
162,2<br />
1,20mmol<br />
Như vậy bã rắn cuối cùng chứa (0,0<strong>10</strong>18 – 3.0,00120) = 6,58 mmol FeOCl và<br />
1,20 mmol Fe2O3.<br />
0,75<br />
0,75<br />
Câu 5 (2điểm).<br />
Trình bày cơ chế phản ứng:<br />
1.
2.<br />
Đề nghị cơ chế phản ứng từ A đến B.<br />
3.<br />
1.<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
0,5
2.<br />
3.<br />
0,75<br />
0,75<br />
Câu 6 (2điểm).<br />
Xác định <strong>các</strong> chất A, B, C, D,E trong sơ đồ phản ứng sau:<br />
COOH<br />
OH<br />
(CH 3<br />
CO) 2<br />
O<br />
A<br />
AlCl 3<br />
B<br />
Br 2<br />
(CHCl 3<br />
)<br />
C<br />
N<br />
H<br />
D<br />
LiAlH 4<br />
Salbutamol<br />
H 2<br />
/Pd-C<br />
E<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm
A: HO O<br />
B:<br />
O<br />
O<br />
O<br />
HO<br />
O<br />
OH<br />
0,4x5=<br />
2<br />
điểm<br />
C: D:<br />
HO O<br />
HO<br />
O<br />
OH<br />
OH<br />
Br<br />
O<br />
N<br />
O<br />
HO<br />
E:<br />
OH<br />
N<br />
OH<br />
Câu 7 (2điểm).<br />
Tìm tổng số <strong>đồng</strong> phân lập thể <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau. Vẽ một vài công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong><br />
<strong>đồng</strong> phân lập thể đó: [-NH-CH(CH3)-CH2-CO-]4<br />
(gợi ý: Vẽ theo <strong>khu</strong>ng cacbon sau:)<br />
1.<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
2,00
1/3x 6<br />
=2<br />
điểm<br />
Câu 8 (2điểm).<br />
D-Glucosamin <strong>có</strong> tên quốc tế là (2R,3R,4S,5R)-2-amino-3,4,5,6-tetrahydroxyhexanal,<br />
nó là một loại thực phẩm chức năng chống suy thoái khớp xương.<br />
1. Viết công thức chiếu Fischer và công thức Haworth <strong>của</strong> D-glucosamin.<br />
2. So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi <strong>của</strong> D-glucosamin với D-glucozơ. Giải <strong>thi</strong>ch.<br />
3. Vitamin C là axit L-ascorbic ( C6H8O5) <strong>có</strong> pKa=4,21. Hãy chỉ ra nguyên tử hydro mang tính<br />
axit và giải thích.<br />
4. Dung dịch tinh <strong>bộ</strong>t với dung môi nước <strong>có</strong> nồng độ <strong>10</strong> gam/lit , gây ra áp suất thẩm thấu là<br />
5,0.<strong>10</strong> -3 atm ở 25 0 C. Hãy tính gần đúng số đơn vị gốc glucozơ trung bình trong mẫu tinh <strong>bộ</strong>t nói<br />
trên<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
1. Công thức Haworth và công thức chiếu Fischer<br />
0,5<br />
2. +Nhiệt độ sôi <strong>của</strong> D- glucozơ cao hơn <strong>của</strong> D-glucosamin.<br />
+Giải thích. Vì liên kết hydro ở D- glucozơ bền hơn liên kết hydro ở D-<br />
glucosamin . Chính nhóm NH2 gây ra điều này<br />
0,5
3. Mỗi công thức cho( +1/4 ) x 3 = 3/4 và giải thích cho ¼<br />
0,5<br />
+Anion ascorbat <strong>có</strong> sự giải tỏa điện tích âm nhờ hiệu ứng liên hợp<br />
trở nên ổn định.<br />
4. số đơn vị gốc glucozơ trung bình trong mẫu tinh <strong>bộ</strong>t ( 4 ý, mỗi ý 1/4)<br />
+<br />
mà<br />
0,5<br />
+<br />
+Khối lượng mol <strong>của</strong> mẫu tinh <strong>bộ</strong>t trong dung dịch là<br />
+Mỗi đơn vị gốc glucozơ trong tinh <strong>bộ</strong>t <strong>có</strong> khối lượng mol là (180-18=162)<br />
gam/mol. Do đó số đơn vị gốc glucozơ trung bình trong mẫu tinh <strong>bộ</strong>t là n<br />
Câu 9 (2điểm).<br />
PbCO3 và ZnO thường được sử dụng làm <strong>bộ</strong>t tạo màu trắng. H2S trong không khí <strong>có</strong> thể làm hư<br />
hại <strong>các</strong> <strong>bộ</strong>t màu này do <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
PbCO3 (r) + H2S (k) PbS (r) + CO2 (k) + H2O (h) (1)<br />
ZnO (r) + H2S (k) ZnS (r) + H2O (h) (2)<br />
a) Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng (1) và (2).<br />
b) Cần khống chế nồng độ tối đa <strong>của</strong> H2S trong không khí <strong>bằng</strong> bao nhiêu g/m 3 để <strong>các</strong> <strong>bộ</strong>t màu nói<br />
trên không bị hư hại?<br />
c) Trong 2 chất màu nói trên, chất nào ưu thế hơn khi môi <strong>trường</strong> <strong>có</strong> H2S, tại sao? Bằng <strong>các</strong>h xử lí<br />
với dung dịch H2O2, <strong>có</strong> thể làm trắng lại <strong>các</strong> mảng bị đổi màu do sự hình thành PbS. Viết<br />
phương trình <strong>của</strong> phản ứng xảy ra trong <strong>các</strong>h xử lí này.<br />
d) Hãy chứng tỏ rằng, về mặt nhiệt động <strong>học</strong>, oxi <strong>của</strong> không khí <strong>có</strong> thể thay thế H2O2 trong phương<br />
pháp xử lí trên.<br />
e) Trong thực tế, ngay cả khi không khí chưa bị ô nhiễm nặng, chẳng hạn p(H2S) = 5,1.<strong>10</strong> -9 atm,<br />
mầu trắng <strong>của</strong> PbCO3 để lâu trong không khí vẫn bị xám dần đi do sự hình thành PbS. Hiện tượng<br />
này <strong>có</strong> thể giải thích như thế nào?<br />
Để tính to<strong>án</strong> <strong>có</strong> thể sử dụng <strong>các</strong> dữ kiện và bảng sau: T= 298K; áp suất khí quyển p = 1,000 atm;<br />
% thể tích <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí và hơi trong không khí: N2 77,90; O2 20,70; CO2 0,026; H2O (h) 0,40; <strong>các</strong> khí khác:<br />
1,03.<br />
ΔfG°298<br />
PbCO3(r) H2S(k) PbS(r) ZnO(r) ZnS(r) CO2(k) H2O(h) PbSO4(r) H2O2(l)<br />
- 626,0 - 33,0 - 92,6 - 318,0 - 184,8 - 394,2 - 228,5 - 8<strong>11</strong>,5 120,4<br />
kJ/mol<br />
Màu trắng đen trắng trắng trắng
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
a. Đối với phản ứng (1)<br />
ΔG°(1) = (-92.6 – 394.2 – 228.5 + 626.0 + 33.0) kJ/mol = -56,3 kJ/mol<br />
K(1) = e - ΔG°(1)/RT = e 56<strong>30</strong>0/8,314.298 = 7,4.<strong>10</strong> 9 .<br />
Đối với phản ứng (2)<br />
ΔG°(2)=(-184.8 -228.5 + 318.0 + 33.0) kJ/mol = - 62,3 kJ/mol<br />
K(2) = e - ΔG°(2)/RT = e 62<strong>30</strong>0/8,314.298 = 8,3.<strong>10</strong> <strong>10</strong> 0,5<br />
b. Đối với phản ứng (1)<br />
4 3<br />
2.6 <strong>10</strong> 4 <strong>10</strong><br />
ΔG(1)= -RTlnK(1)+ RT.ln<br />
p H 2 S<br />
Điều kiện để (1) ưu thế theo chiều thuận:<br />
<br />
2.6 <strong>10</strong> 4 <strong>10</strong><br />
ΔG(1) =-RTlnK(1) + RT.ln<br />
4 3<br />
p H 2 S<br />
< 0 (a)<br />
4 3<br />
2.6 <strong>10</strong> 4 <strong>10</strong><br />
→ pH2S ><br />
= 1,4.<strong>10</strong> -16 bar (b)<br />
9<br />
7,4.<strong>10</strong><br />
Để bảo vệ được mầu trắng PbCO3 thì nồng độ H2S được phép trong không khí tối<br />
đa là:<br />
34.(1,4.<strong>10</strong> -16 .<strong>10</strong>00 L)/(0,082 L.bar.mol -1 .K -1 .298K) = 1,9.<strong>10</strong> -13 g/m 3<br />
Đối với phản ứng (2)<br />
3<br />
4 <strong>10</strong><br />
ΔG(2) = - RTlnK(2) + RT.ln<br />
p H 2 S<br />
Điều kiện để (2) ưu thế theo chiều thuận:<br />
4 <strong>10</strong><br />
ΔG(2) = - RTlnK(2) + RT.ln<br />
p H 2 S<br />
3<br />
< 0 (c)<br />
3<br />
4 <strong>10</strong><br />
→ pH2S > = 4,8.<strong>10</strong> -14 bar<br />
<strong>10</strong><br />
8,3.<strong>10</strong><br />
Để bảo vệ được mầu trắng ZnO thì nồng độ H2S được phép trong không khí tối<br />
đa là: 34.(4,8.<strong>10</strong> -14 .<strong>10</strong>00 L)/(0,082 L.bar.mol -1 .K -1 .298K) =<br />
6,7.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> g/m 3<br />
c. ZnO ưu thế hơn vì:<br />
- Phản ứng (1) Tự diễn biến ở những nồng độ H2S nhỏ hơn;<br />
- Sản phẩm <strong>của</strong> (1) là PbS <strong>có</strong> mầu đen còn sản phẩm <strong>của</strong> (2) là ZnS vẫn còn là<br />
mầu trắng.<br />
PbS + 4H2O2 PbSO4 + 4H2O (3)<br />
0,5<br />
0,5<br />
d. PbS + 2 O2 PbSO4 (4)<br />
ΔG° = -8<strong>11</strong>.5 kJ/mol + 92.6 kJ/mol = - 718.9 kJ/mol<br />
1<br />
ΔG = - 718.9 kJ/mol + RT.ln = - 7<strong>11</strong>,1 kJ/mol<br />
2<br />
0.207<br />
Phản ứng (4) <strong>có</strong> thể tự diển ra trong không khí ở nhiệt độ 298 K. Oxi <strong>của</strong> không<br />
khí <strong>có</strong> thể tái tạo màu trắng <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h oxi <strong>hóa</strong> PbS PbSO4.<br />
0,25
e. Với p(H2S) = 5.1.<strong>10</strong> -9 bar thì<br />
4 3<br />
2.6 <strong>10</strong> 4 <strong>10</strong><br />
ΔG(1) = -56,3 kJ/mol + RT∙ln<br />
-43 kJ/mol.<br />
9<br />
5,1.<strong>10</strong><br />
Trong không khí xảy ra <strong>đồng</strong> thời 2 quá trình: tạo ra và làm mất PbS.<br />
PbCO 3 (r) + H 2 S (k)<br />
k 1<br />
PbS + ...<br />
O 2<br />
k 2<br />
PbSO 4<br />
Xét về phương diện nhiệt động <strong>học</strong> thì sự oxi <strong>hóa</strong> PbS bởi oxi không khí thuận lợi<br />
hơn rất nhiều. Sự đổi màu <strong>của</strong> PbCO3 <strong>có</strong> thể là do phản ứng oxi <strong>hóa</strong> PbS bởi oxi<br />
không khí bị cản trở động <strong>học</strong>.<br />
Câu <strong>10</strong> (2điểm).<br />
Khi cho Co 3+ , Co 2+ vào dung dịch amoniac sẽ xẩy ra hai phản ứng:<br />
Co 3+ (aq) + 6 NH3aq <br />
[Co(NH3)6] 3+ ; K1 = 4,5 . <strong>10</strong> 33 (mol/l) -6<br />
Co 2+ (aq) + 6 NH3aq <br />
[Co(NH3)6] 2+ ; K2 = 2,5 . <strong>10</strong> 4 (mol/l) -6<br />
1. Cho biết tên gọi, trạng thái lai hoá, dạng hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> hai phân tử phức trên.<br />
2. Nếu thay NH3 trong [Co(NH3)6] 3+ <strong>bằng</strong> i nguyên tử Cl (i = 1, 2) thì <strong>có</strong> thể tồn tại bao nhiêu <strong>đồng</strong><br />
phân. Cho <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân này tác dụng với Fe 2+ trong môi <strong>trường</strong> axit. Viết phương trình phản ứng<br />
xẩy ra.<br />
3. Trong một dung dịch, nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> amoniac là 0,1 mol/l; tổng nồng độ <strong>của</strong> Co 3+ (aq) và<br />
[Co(NH3)6 ] 3+ aq <strong>bằng</strong> 1 mol/l.<br />
a) Tính nồng độ <strong>của</strong> Co 3+ (aq) trong dung dịch này.<br />
b) Trong một dung dịch khác với nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> amoniac là 0,1 mol/l. Tính tỉ lệ<br />
C(Co 2+ (aq)/C([Co(NH3)6 ] 2+ (aq)).<br />
c) Ion Co 3+ (aq) phản ứng với nước giải phóng khí nào? Giải thích?<br />
d) Vì sao không giải phóng khí trong dung dịch Co 3+ aq <strong>có</strong> chứa NH3<br />
Biết: Co 3+ (aq) + e <br />
Co 2+ aq ; E 0 = + 1,82V<br />
2H2O + 2e <br />
H2(k) + 2OH - aq ; E 0 = - 0,42 V tại pH = 7<br />
O2(k) + 4 H + aq + 4e 2H2O ; E 0 = + 0,82 (V) tại pH = 7<br />
Câu Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
1. 1) - Tên: [Co(NH3)6] 3+ : hexamin coban (III)<br />
- [Co(NH3)6] 2+ : hexamin coban (II)<br />
- Trạng thái lai hoá <strong>của</strong> 2 phức trên là sp 3 d 2<br />
- Dạng hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> 2 phức là bát diện <strong>đề</strong>u.<br />
0,25<br />
0,5<br />
2. Với i=1 công thức [Co(NH3)5Cl] 2+ <strong>có</strong> 1 <strong>đồng</strong> phân:<br />
NH3<br />
H3N<br />
NH3<br />
0,5<br />
H3N<br />
Co<br />
Cl<br />
NH3<br />
Với i = 2 công thức [Co(NH3)4Cl2] + <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân:
Cl<br />
NH3<br />
NH3<br />
Và<br />
Co<br />
NH3<br />
NH3<br />
Cl<br />
- Tác dụng với Fe 2+ trong môi <strong>trường</strong> axit<br />
NH3<br />
NH3<br />
Cl<br />
Co<br />
NH3<br />
NH3<br />
Cl<br />
[Co(NH3)5Cl] 2+ + 5H + + Fe 2+ Co 2+ + Fe 3+ + 5NH4 + + Cl -<br />
[Co(NH3)4Cl2] + + 4H + + Fe 2+ Co 2+ + Fe 3+ + 4NH4 + + 2Cl -<br />
3. a) [Co(NH3)6] 3+ Co 3+ + 6NH3 ; k1 -1 = (4,5.<strong>10</strong> 33 ) -1<br />
<br />
Mặt khác:<br />
C .C<br />
<br />
3+<br />
(Co )<br />
6<br />
NH<br />
C Co(NH )<br />
3 6<br />
3<br />
<br />
3+<br />
= 1<br />
4,5.<strong>10</strong><br />
<br />
<br />
33<br />
=><br />
<br />
<br />
C<br />
3+<br />
(Co )<br />
C Co(NH )<br />
3+<br />
3+<br />
C(Co )+C Co(NH<br />
3) 6<br />
=0,1<br />
<br />
3+ 27 3+<br />
CCo(NH 3) 6<br />
=4,5.<strong>10</strong> .C(Co )<br />
C(Co 3+ )= 2,2. <strong>10</strong> -28 mol/l<br />
3 6<br />
<br />
3+<br />
= 1<br />
4,5.<strong>10</strong><br />
27<br />
0,25<br />
b) Ta <strong>có</strong>: [Co(NH3)6] 2+ Co 2+ + 6NH3 k2 -1 = 1/2,5.<strong>10</strong> 4<br />
C(Co ).C<br />
<br />
2+ 6<br />
NH3<br />
2+<br />
C Co(NH )<br />
3 6<br />
<br />
= 1<br />
2,5.<strong>10</strong><br />
4<br />
<br />
<br />
2+<br />
C(Co ) 1<br />
C Co(NH )<br />
3 6<br />
<br />
= =40<br />
(0,1) x2,5.<strong>10</strong><br />
2+ 6 4<br />
0,25<br />
c) Do E 0<br />
3+ 2+ ><br />
Co<br />
/Co<br />
E<br />
0<br />
O<br />
<br />
2 2<br />
4H /2H O (pH=7)<br />
Nên <strong>có</strong> xảy ra phản ứng:<br />
4Co 3+ + 2H2O 4Co 2+ + O2 + 4H +<br />
=> Có giải phóng khí O2<br />
d) Do trong dung dịch ở câu trên <strong>có</strong> [Co 3+ ] = 2,2.<strong>10</strong> -28 mol/l<br />
Quá nhỏ nên thế <strong>của</strong> Co 3+ /Co 2+ nhỏ hơn thế <strong>của</strong> 2H2O/O2 + 4H + ở pH = 7 nên<br />
không giải phóng khí.<br />
0,25<br />
0,25
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA KHỐI <strong>11</strong><br />
Câu Ý Nội dung chính cần đạt Điểm<br />
1 1.1 d[N2O 5]<br />
1<br />
v = - = k1[N2O5] – k-1[NO2][NO3] + k3[NO][N2O5]<br />
dt<br />
(1)<br />
d[NO<br />
3]<br />
= k1[N2O5] – k-1[NO2][ NO3] - k2[NO2] [NO3] = 0<br />
dt<br />
(2)<br />
d[NO]<br />
= k2[NO2] [NO3] - k3[NO] [N2O5] = 0<br />
dt<br />
k<br />
1[N2O 5]<br />
Từ (2): [NO3] =<br />
(k + k )[NO ]<br />
-1 2 2<br />
k<br />
2[NO 2][NO 3]<br />
Từ (3): [NO] =<br />
k [N O ]<br />
3 2 5<br />
kk<br />
2 1<br />
k<br />
3(k -1+k 2)<br />
Thay [NO3], [NO] vào (1) ta được:<br />
k [NO ]k [N O ]<br />
k [N O ](k +k )[NO ]<br />
=<br />
2 2 1 2 5<br />
3 2 5 -1 2 2<br />
=<br />
1.2<br />
d[N2O 5]<br />
v = -<br />
dt<br />
k<br />
1[N2O 5]<br />
kk<br />
2 1<br />
= k1[N2O5] – k-1[NO2] +k<br />
3<br />
[N2O 5]<br />
(k + k )[NO ] k k<br />
k1k-1 k1k2<br />
v = k.[N2O5] với k = k1 – +<br />
k<br />
-1+ k2 k-1<br />
Phản ứng bậc 1 với N2O5<br />
E A - RT<br />
e<br />
-1 2 2 3 -1<br />
Phương trình Areniut: k = A.<br />
kT2 EA<br />
1 1<br />
Vì EA và A là hằng số nên ta <strong>có</strong>: ln = ( - )<br />
k R T T<br />
Vì kT2 = 2kT1 nên : ln2 =<br />
ln2 =<br />
<strong>10</strong><strong>30</strong>00 1 1<br />
( - )<br />
8,31 <strong>30</strong>0 T<br />
2<br />
EA<br />
1 1<br />
( - )<br />
R T T<br />
1 2<br />
T2 = <strong>30</strong>5K<br />
T1 1 2<br />
1<br />
2 2.1 Xét dung dịch X:<br />
Gọi C là nồng độ dung dịch H2SO4<br />
-<br />
H2SO4 → HSO<br />
4<br />
+ H +<br />
C C C<br />
-<br />
HSO ˆ †<br />
4 ‡ ˆ ˆ H + 2-<br />
+ SO<br />
4 Ka = <strong>10</strong> -2<br />
C C<br />
C – x C + x x<br />
x( C x)<br />
2<br />
<strong>10</strong><br />
Ta <strong>có</strong>: C<br />
x<br />
1,2<br />
C<br />
x <strong>10</strong><br />
C = 0,0555M; x = 7,5931.<strong>10</strong> -3 M<br />
1<br />
1
-<br />
Trong dung dịch X <strong>có</strong> HSO 0,0555M và H + 0,0555M<br />
4<br />
-<br />
Nồng độ <strong>các</strong> chất sau khi trộn: C5H5N 0,0222M; HSO 0,0222M; H +<br />
4<br />
0,0222M<br />
Xét dung dịch A:<br />
C5H5N + H + → C5H5NH +<br />
0,0222M 0,0222M 0,0222M<br />
TPGH: C5H5NH + -<br />
0,0222M; HSO<br />
4<br />
0,0222M<br />
Có <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
C5H5NH + ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ C5H5N + H + Ka1 = <strong>10</strong> -5,23<br />
(1)<br />
0,0222<br />
y<br />
-<br />
HSO ˆ †<br />
4 ‡ ˆ ˆ H + 2-<br />
+ SO<br />
4<br />
Ka2 =<br />
<strong>10</strong> -2 (2)<br />
0,0222<br />
0,0222 – y y y<br />
Vì Ka1 nhỏ, bỏ qua cân <strong>bằng</strong> (1), từ cân <strong>bằng</strong> (2)ta <strong>có</strong>:<br />
2<br />
y<br />
0,0222 y<br />
y = 0,0<strong>10</strong>7<br />
<br />
[C5H5N][H ]<br />
Từ (1) = <strong>10</strong> -5,23<br />
<br />
[C5H5<br />
NH ]<br />
Xem [C5H5NH + ] 0,0222M<br />
5,32<br />
[C5H5NH ].<strong>10</strong><br />
[C5H5N] =<br />
0,0222.<strong>10</strong> -5,23 /0,0<strong>10</strong>7<br />
<br />
[H ]<br />
[C5H5N] 1,22.<strong>10</strong> -5 M<br />
Độ điện li <strong>của</strong> ion C5H5NH + là 1,22.<strong>10</strong> -5 .<strong>10</strong>0%/0,0222 = 0,055%<br />
2.2 dung dịch A gồm C5H5NH + 0,0222M;<br />
0,0222.<br />
-<br />
HSO<br />
4<br />
0,0222M. Đặt C =<br />
C5H5NH + ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ C5H5N + H + Ka1 =<br />
<strong>10</strong> -5,23<br />
C(1-α)<br />
Cα<br />
-<br />
HSO<br />
4 ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ H + +<br />
C(1-α’)<br />
Tại pH = 4,4:<br />
2-<br />
[SO<br />
4<br />
]<br />
-<br />
[HSO ] = <strong>10</strong>-2 /<strong>10</strong> -4,4 = <strong>10</strong> 2,4 <br />
4<br />
2-<br />
SO<br />
4<br />
Ka2 = <strong>10</strong> -2<br />
Cα’<br />
[SO ] <strong>10</strong><br />
[HSO ]+[SO ] <strong>10</strong> 1<br />
2- 2,4<br />
4<br />
<br />
- 2- 2,4<br />
4 4<br />
2- 2,4<br />
2,4<br />
[SO<br />
4<br />
] <strong>10</strong><br />
<br />
2,4<br />
C <strong>10</strong> 1<br />
2- <strong>10</strong><br />
[SO ] .<br />
4<br />
<strong>10</strong> 2,4 1 C<br />
[C5H5N]<br />
<br />
= <strong>10</strong> -5,23 /<strong>10</strong> -4,4 = <strong>10</strong> -0,83 <br />
[C H NH ]<br />
5 5<br />
[C H N] <strong>10</strong><br />
0,83<br />
5 5<br />
<br />
<br />
0,83<br />
[C5H5NH ]+[C5H5<br />
N] <strong>10</strong> 1<br />
1<br />
2
0,83<br />
<strong>10</strong><br />
[C5H5N] .<br />
0,83<br />
<strong>10</strong> 1 C<br />
<br />
<br />
2-<br />
Do đó: nC5H5N + nSO = nOH- cần<br />
VNaOH =<br />
VNaOH =<br />
4<br />
-3 2-<br />
5 5 4<br />
25.<strong>10</strong> .([C H N]+[SO ])<br />
0,05<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
<strong>10</strong> 1 <strong>10</strong> 1<br />
0,05<br />
VNaOH = 12,486.<strong>10</strong> -3 lít = 12,486 ml<br />
0,83 2,4<br />
-3<br />
25.<strong>10</strong> .0,0222.( + )<br />
0,83 2,4<br />
3 3.1 2MnO4 - + 5C2O4 2- + 16H3O + → 2Mn 2+ + <strong>10</strong>CO2 + 24H2O<br />
5Fe 2+ + MnO4 - + 8H3O + → 5Fe 3+ + Mn 2+ + 12H2O<br />
Fe 2+ + Ce 4+ → Fe 3+ + Ce 3+ .<br />
3.2 Chuẩn độ 1: 0,2228 gam Na2C2O4 tương đương 1,66.<strong>10</strong> -3 mol C2O4 2- .<br />
(2/5).1,66.<strong>10</strong> -3 = [MnO4 - ]. V -<br />
MnO 4<br />
= 0,0023M<br />
Chuẩn độ 2: [MnO4 - ]. V -<br />
MnO 4<br />
= (1/5)[Fe 2+ ]. V 2+<br />
Fe<br />
[Fe 2+ ] = 0,<strong>11</strong>1M<br />
Chuẩn độ 3: [Ce 4+ ] = [Fe 2+ ]. V 2+ / V 4+ = 0,125M<br />
Fe Ce<br />
3.3 Ta <strong>có</strong>:<br />
o<br />
o<br />
( E 4<br />
3<br />
E 3<br />
2<br />
). F<br />
Ce / Ce Fe / Fe<br />
14<br />
lg K <br />
K 1,61.<strong>10</strong><br />
RT<br />
3.4 Tại điểm tương đương thì lượng chất đã cho vào n 4<br />
Ce = n 2+ . Với<br />
0 (Fe )<br />
mỗi ion Ce 3+ mới hình thành thì cũng hình thành một ion Fe 3+ , tức là<br />
[Ce 3+ ] = [Fe 3+ ] và cả [Ce 4+ ] = [Fe 3+ ]<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
3<br />
3<br />
Ce<br />
Fe <br />
4<br />
2<br />
Ce<br />
Fe <br />
3<br />
3<br />
Fe Fe<br />
7<br />
K<br />
C<br />
<br />
; K<br />
C<br />
1,27.<strong>10</strong><br />
2<br />
2<br />
2<br />
Fe Fe<br />
3.5 Đưa gía trị mới tìm được vào phương trình Nernst đối với thế <strong>của</strong> sắt<br />
người ta thu được: E = 1,19V<br />
(Tương tự như vậy <strong>có</strong> thể đưa gía trị [Ce 4+ ]/[Ce 3+ ] = (1,27.<strong>10</strong> -7 ) -1<br />
vào phương trình Nernst đối với thế <strong>của</strong> ceri).<br />
3.6 Thế <strong>của</strong> dung dịch tại điểm chuyển màu là:<br />
E = 0,8 + RT/2F(ln<strong>10</strong>) = 0,83V<br />
Đưa gía trị này vào phương trình Nernst đối với sắt:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
<br />
3<br />
Fe<br />
<br />
<br />
<br />
Fe<br />
1<br />
3<br />
0 RT Fe<br />
<strong>10</strong>,2<br />
,83<br />
0,77<br />
ln <br />
2<br />
F Fe<br />
2<br />
sai số là: (<strong>11</strong>,2) -1 .<strong>10</strong>0% = 8,95%<br />
4 4.1 Rắn R gồm Fe2O3 và CuO<br />
Gọi x = nFe ; y = nCu trong hỗn hợp A, ta <strong>có</strong>:<br />
56x64 y 2,32<br />
<br />
80x80 y3,2<br />
x = 0,03; y = 0,01<br />
%mFe = 0,03.56.<strong>10</strong>0%/2,32 = 72,41%<br />
%mFe = 27,59%<br />
<br />
<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,5<br />
3
4.2 Khi dung dịch X tác dụng với dung dịch KOH thu dung dịch Z:<br />
- Nếu KOH hết nKNO3 trong Z = nKOH = 0,1 mol<br />
nKNO2 thu được khi nung Z = 0,1 mol<br />
mKNO2 = 85.0,1 = 8,5 gam > 8,21<br />
Vậy KOH dư trong dung dịch Z chứa KNO3 và KOH dư<br />
Gọi a = nKNO3; b = nKOH trong Z, ta <strong>có</strong>:<br />
85a56b8,21<br />
a = 0,09; b = 0,01<br />
a<br />
b 0,1<br />
nKOH phản ứng = 0,09 mol<br />
Nhận xét: Nếu ban đầu Fe bị oxi <strong>hóa</strong> hết thành Fe 3+ thì 3<br />
Fe<br />
n = nFe =<br />
0,03 mol<br />
nKOH phản ứng với Fe3+ = 0,09 mol: vô lí<br />
dung dịch X chứa Fe 2+ ; Fe 3+ ; Cu 2+ và do đó HNO3 phản ứng hết<br />
Gọi c = nFe2+ ; d = nFe3+ ta <strong>có</strong>:<br />
cd<br />
0,03<br />
<br />
2c 3d 0,01.2 0,09 nOH<br />
<br />
c = 0,02; d = 0,01<br />
mdung dịch X = mFe(NO3)2 + mFe(NO3)3 + mCu(NO3)2 + mH2O trong dung dịch HNO3 ban<br />
đầu + mH2O tạo thành sau <strong>các</strong> phản ứng với kim loại<br />
mH2O trong dung dịch HNO3 ban đầu = 8,68 gam<br />
nHNO3 ban đầu = 0,14 mol<br />
mH2O tạo thành sau <strong>các</strong> phản ứng với kim loại = nHNO3/2 = 0,07 mol<br />
mdung dịch X = 0,02.180 + 0,01.242 + 0,01.188 + 8,68 + 0,07.18 =<br />
17,84 gam<br />
C% Fe(NO3)2 = 0,02.180.<strong>10</strong>0%/17,84 = 20,18%<br />
C% Fe(NO3)3 = 0,01.242.<strong>10</strong>0%/17,84 = 13,57%<br />
C% Cu(NO3)2 = 0,01.188.<strong>10</strong>0%/17,84 = <strong>10</strong>,54%<br />
4.3 nelectron do kim loại nhường = 0,09<br />
nH+ = nHNO3 = 0,14<br />
2H + + NO3 - + 1e → NO2 + H2O<br />
4H + + NO3 - + 3e → NO + H2O<br />
<strong>10</strong>H + + 2NO3 - + 8e → N2O + 5H2O<br />
12H + + 2NO3 - + <strong>10</strong>e → N2 + 6H2O<br />
Nhận xét: nếu trong khí B không <strong>có</strong> khí NO2 thì ne nhận luôn > 0,09<br />
trong B <strong>có</strong> NO2<br />
Dựa vào <strong>các</strong> dữ kiện: mkhí B = mA + 17,5 – mdung dịch X = 2,32 + 17,5 –<br />
17,84 = 1,98 gam<br />
nN trong khí = 0,14 – 0,09 = 0,05; nH+ = 0,14<br />
chọn 2 khí trong B là NO2 (0,03 mol) và NO (0,02 mol)<br />
V = 1,12 lít<br />
1<br />
0,5<br />
4
5 5.1 1<br />
5.2 - Viết cơ chế cho phản ứng tổng hợp phenolphthalein: 1<br />
5
- Cơ chế cho quá trình chuyển <strong>hóa</strong> phenolphthalein thành<br />
đianion màu đỏ trong môi <strong>trường</strong> bazơ.<br />
6 6.1 Cặp electron không liên kết <strong>của</strong> N(1) <strong>có</strong> hiệu ứng +C vào vòng<br />
benzen nên N(1) <strong>có</strong> mật độ electron thấp hơn so với 2 nguyên tử<br />
nitơ còn lại. Trong <strong>các</strong> công thức cộng hưởng ta nhận thấy N(3) <strong>có</strong><br />
mật độ electron cao nhất do điện tích âm được nằm trên nó trong<br />
khi N(2) thì không. N(3) <strong>có</strong> mật độ điện tích âm cao nhất, nó dễ<br />
dàng nhận H + nhất so với 2 nguyên tử nitơ còn lại. Do đó N(3) <strong>có</strong><br />
tính bazơ mạnh nhất. (hay hs có thể vẽ hiệu ứng (A, E))<br />
1<br />
6
O<br />
N N N S<br />
1<br />
O<br />
A<br />
ONa N N N S<br />
O<br />
B<br />
O<br />
ONa<br />
O<br />
N N N S<br />
O<br />
E<br />
ONa<br />
O<br />
N N N S<br />
O<br />
6.2 Các giá trị pKa tương ứng <strong>của</strong> peptit X : 1<br />
D<br />
ONa<br />
7 7.1<br />
0,5<br />
H2SO4<br />
<br />
Các axit α - hydroxy cacboxylic tham gia phản ứng này.<br />
7.2 Khối lượng phân tử A là 236<br />
20 ml KOH 0,05M phản ứng đủ với <strong>11</strong>8 mg A<br />
<strong>10</strong>00ml KOH 1M phản ứng đủ với <strong>11</strong>8 gam A<br />
A là axit 2 chức<br />
80 mg Br2 phản ứng đủ với <strong>11</strong>8 mg A<br />
160 mg Br2 phản ứng đủ với 236 mg A<br />
A <strong>có</strong> chứa một liên kết đôi. Trong phân tử A <strong>có</strong> chứa vòng anisol,<br />
A được hình thành từ axit HOOC–CH2–CO–CH2–COOH và <strong>có</strong> công<br />
thức phân tử C12H12O5.<br />
Do <strong>có</strong> sự cản trở không gian <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tử hydro trong anisol nên<br />
nhóm thế buộc p<strong>hải</strong> nằm ở vị trí para so với nhóm –OCH3. Như vậy<br />
công thức cấu tạo <strong>của</strong> chất A là:<br />
0,75<br />
7
Vì A tạo được anhydrit nên hai nhóm -COOH buộc p<strong>hải</strong> ở cùng phía<br />
so với liên kết đôi.<br />
7.3 Công thức cấu tạo <strong>các</strong> chất B và C<br />
0,75<br />
B<br />
C<br />
Trong sự hình thành chất A từ anisol thì hướng tấn công là vị trí para<br />
so với nhóm –OCH3. Tuy nhiên trong phản ứng tạo thành chất B từ<br />
phenol thì vị trí tấn công là ortho so với nhóm –OH. Sự khác nhau này<br />
là do sự cản trở không gian <strong>của</strong> <strong>các</strong> nguyên tử hydro trong nhóm –<br />
OCH3. Mặt khác đối với phenol sự tấn công <strong>có</strong> thể xảy ra ở hai vị trí<br />
ortho và para nhưng hướng tấn công ortho được ưu tiên hơn do sản<br />
phẩm trung gian <strong>có</strong> thể vòng <strong>hóa</strong> được để tạo sản phẩm bền B.<br />
Phenol chỉ <strong>có</strong> 1 nhóm –OH trong vòng, còn resoxinol <strong>có</strong> 2 nhóm –OH<br />
trong vòng mà hai nhóm này lại ở vị trí meta. Điều này dẫn đến vị trí<br />
4 trong resoxinol <strong>có</strong> mật độ electron lớn hơn nên hiệu suất tạo thành C<br />
cao hơn.<br />
8 8.1 1<br />
8
8.2<br />
Cl<br />
OH<br />
OH<br />
O<br />
1<br />
0<br />
+Cl 2<br />
1) NaOH ñ,<br />
t , p<br />
Fe, t 0 2) H O +<br />
3<br />
+ H 2<br />
Ni, t 0<br />
CuO<br />
t 0<br />
NH OH<br />
2<br />
NH<br />
O<br />
N<br />
OH<br />
N +<br />
+<br />
N - OH 2<br />
H +<br />
N - OH<br />
Caprolactam<br />
9 Gọi a = nCOCl2 ban đầu; α = 0,25 là độ phân li <strong>của</strong> COCl2 ở nhiệt độ T và<br />
áp suất P = 1 atm<br />
COCl2 (k) ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ CO k) + Cl2 (k)<br />
Ban đầu a 0 0<br />
Cân <strong>bằng</strong> a(1- α) aα aα<br />
α 2<br />
P<br />
CO.P<br />
(P )<br />
2<br />
Cl2<br />
KP,T = = 1-α α<br />
= P<br />
2<br />
P 1-α<br />
COCl2<br />
P 1-α<br />
1+α<br />
2<br />
KP,T =<br />
2<br />
0,25<br />
1. = 1/15<br />
1-0,25<br />
2<br />
nCl2 thêm vào = 0,25a<br />
Gọi P’ là áp suất <strong>của</strong> cân <strong>bằng</strong> ở nhiệt độ T, thể tích V, α’ là độ phân<br />
li <strong>của</strong> COCl2 ở điều kiện mới, ta <strong>có</strong>:<br />
COCl2 (k) ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ CO k) + Cl2 (k)<br />
Ban đầu a 0 0,25a<br />
Cân <strong>bằng</strong> a(1- α’) aα’ a(α’+0,25)<br />
P<br />
CO.PCl<br />
α'(α' 0,25)<br />
2<br />
KP,T = =<br />
P<br />
<br />
= 1/15 (*)<br />
(1-α')(α' 1,25)<br />
COCl2<br />
Cùng điều kiện T, V nên<br />
P a(1+α) 1,25<br />
= =<br />
P' a(1,25+α') 1,25+α'<br />
P’ = 1,25+α' : thay vào phương trình (*) ta được:<br />
1, 25<br />
α' 1,25 α'(α' 0,25) 1<br />
.<br />
<br />
1,25 (1-α')(α' 1,25) 15<br />
α'(α' 0,25) 1<br />
<br />
1,25(1-α') 15<br />
12α’ 2 + 4α’ – 1 = 0 α’ = 1/6 P’ = 1,13 atm<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong>.1 Ni 2+ : [Ar]3d 8<br />
[Ni(CN)4] 2-<br />
1<br />
9
1 4 4 4 4 2 4 4 4 4 3<br />
dsp2<br />
Vì sự tương tác giữa ion Ni 2+ và ion CN - mạnh nên xảy ra sự<br />
ghép đôi 2 electron độc thân <strong>của</strong> Ni 2+ Ni ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> dsp 2 ;<br />
phức <strong>có</strong> cấu trúc vuông phẳng; phức nghịch từ vì không còn electron<br />
độc thân.<br />
[NiCl4] 2-<br />
1 4 4 4 4 2 4 4 4 4 3<br />
sp3<br />
Vì sự tương tác giữa ion Ni 2+ và ion Cl - yếu nên không xảy ra sự<br />
dồn điện tử <strong>của</strong> Ni 2+ Ni ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> sp 3 ; phức <strong>có</strong> cấu trúc tứ<br />
diện; phức thuận từ vì <strong>có</strong> electron độc thân.<br />
<strong>10</strong>.2 Vì [Ni(NH3)4] 2+ + HCl<br />
thu (A) và (B) là 2 <strong>đồng</strong> phân, nên<br />
[Ni(NH3)4] 2+ p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> cấu trúc vuông phẳng, Ni ở trạng thái lai <strong>hóa</strong><br />
dsp 2 ; phức nghịch từ.<br />
1<br />
Vì (A) + (COOH)2 → [Ni(NH3)2(C2O4)]; (B) + (COOH)2<br />
nên A là <strong>đồng</strong> phân dạng cis; B dạng trans<br />
(A)<br />
(B)<br />
---------------------HẾT--------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Hoàng Yến Nhi- ĐT: 0935527645<br />
<strong>10</strong>
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TT HUẾ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN QUỐC HỌC<br />
ĐÁP ÁN GIỚI THIỆU<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài: 180 phút<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM, THANG ĐIỂM<br />
STT Đáp <strong>án</strong> Th/điểm<br />
Câu 1<br />
(2,0đ)<br />
1. a. Phân <strong>lớp</strong> g <strong>có</strong> l = 4<br />
=> ml <strong>có</strong> thể nhận <strong>các</strong> giá trị -4, -3, -2, -1 , 0, 1, 2, 3, 4.<br />
Vì ml <strong>có</strong> 9 giá trị nên phân <strong>lớp</strong> g <strong>có</strong> 9 obitan.<br />
0,25<br />
Phân <strong>lớp</strong> h <strong>có</strong> l = 5<br />
=> ml <strong>có</strong> thể nhận <strong>các</strong> giá trị -5, -4, -3, -2, -1 , 0, 1, 2, 3, 4, 5.<br />
Vì ml <strong>có</strong> <strong>11</strong> giá trị nên phân <strong>lớp</strong> h <strong>có</strong> <strong>11</strong> obitan.<br />
0,25<br />
1.b. Cấu hình <strong>10</strong>s 2 6h 1 7g o 8f o 9d o <strong>10</strong>p o .<br />
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong><br />
Số e 2 8 18 32 50 51 32 18 8 2<br />
Z= Số e=221<br />
2.a. 55 134 Cs → 56 134 Ba + e (1)<br />
55 137 Cs → 56 137 Ba + e (2)<br />
Năng lượng thoát ra trong phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 55 134 Cs:<br />
∆E = ∆m.c 2 = (133,906700 - 133,904490)(<strong>10</strong> -3 /6,02.<strong>10</strong> 23 )(2,997925.<strong>10</strong> 8 ) 2 (J)<br />
= 3,28.<strong>10</strong> -13 J = 3,28.<strong>10</strong> -13 /1,60219.<strong>10</strong> -19 = 2,05.<strong>10</strong> 6 eV 0,25<br />
2.b.<br />
Gọi A1 là hoạt độ phóng xạ, t1/2 1 là thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 55 134 Cs<br />
Gọi A2 là hoạt độ phóng xạ, t1/2 2 là thời gian b<strong>án</strong> hủy <strong>của</strong> 55 137 Cs<br />
6 23<br />
0 137<br />
0,693 14,8.<strong>10</strong> x6,02.<strong>10</strong><br />
A<br />
2<br />
137 .N( Cs) 1,28.mCi<br />
Cs<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>30</strong>,17x365x24x3600 137x3,7.<strong>10</strong><br />
A 0 1 = Atổng - A 0 2 = 1,92 mCi – 1,28 mCi = 0,64 mCi<br />
Sau thời gian t:<br />
t<br />
1<br />
2<br />
1<br />
t1/ 2 1<br />
1/ 2<br />
<br />
t<br />
Atổng = A1 + A2 = A 0 2<br />
1<br />
+ A 0 2<br />
2<br />
<br />
Vì: A2 ≤ Atổng. = 0,08 mCi. (1)<br />
t<br />
2<br />
1<br />
t 1/ 2<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
→ A2/ A 0 2 = 2<br />
≤ 0,08/1,28 = 2<br />
(2)<br />
→ t/ t1/2 2 ≥ 4 → t ≥ 4t1/2 2 = 120,68 năm = 58,53 t1/2 1 (3)<br />
Sau 58,53 t1/2 1 , hoạt độ phóng xạ <strong>của</strong> 55 134 Cs chỉ còn:<br />
58,53<br />
58,53<br />
t<br />
1<br />
1<br />
<br />
<br />
A1 = A 0 2<br />
<br />
1 = 640. 2<br />
= 1,54.<strong>10</strong> -15 µCi<br />
= 1,54.<strong>10</strong> -15 x3,7.<strong>10</strong> 4 Bq = 5,7.<strong>10</strong> -<strong>11</strong> Bq
Atổng = A2 và t = 120,68 năm<br />
55 134 Cs thực tế đã phân rã hết, m(55 134 Cs) ≈ 0 và tỉ số<br />
m( 55<br />
134<br />
Cs)/ m( 55<br />
137<br />
Cs) ≈ 0.<br />
Câu 2<br />
(2,0đ)<br />
1.a. Viết công thức Lewis cho Ba anion CNO - , CON - và NCO -<br />
1.b.<br />
2.a.<br />
2.b.<br />
2.c.<br />
3.<br />
C N O - C O N - N C O - 0,25<br />
+ Điện tích hình thức <strong>của</strong> mỗi nguyên tử.<br />
C N O - C O N - N C O -<br />
-1 +1 -1 -1 +2 -2 0 0 -1<br />
+ Ion NCO - bền nhất vì điện tích hình thức nhỏ nhất. Ion CON - kém bền nhất vì<br />
điện tích hình thức lớn nhất.<br />
SiO2 <strong>có</strong> cấu trúc mạng tinh thể nguyên tử, mỗi nguyên tử Si liên kết CHT với 4<br />
nguyên tử Oxi, tạo nên hình tứ diện tinh thể Si bền <strong>có</strong> t 0 nc cao.<br />
CO2 (r) <strong>có</strong> cấu trúc mạng tinh thể phân tử, tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử CO2 là<br />
lựcVanđervan, mặc khác phân tử CO2 phân tử không phân cực, nên tương tác này<br />
rất yếu → tinh thể CO2 không bền <strong>có</strong> t 0 nc rất thấp<br />
H2O (r) <strong>có</strong> cấu trúc mạng tinh thể phân tử, tương tác giữa <strong>các</strong> phân tử H2O là<br />
lựcVanđervan, mặc khác phân tử H2O phân tử phân cực và giữa <strong>các</strong> phân tử H2O<br />
<strong>có</strong> liên kết H, nên tương tác này lớn hơn tương tác trong tinh thể CO 2 → t 0 nc nước<br />
đá lớn hơn t 0 nc nước đá khô.<br />
So s<strong>án</strong>h và giải thích momen lưỡng cực:<br />
O uur S lai <strong>hóa</strong> sp 2 uur S lai <strong>hóa</strong> sp 2 S lai <strong>hóa</strong> sp 3<br />
<br />
uur uur<br />
uur uur uur<br />
S<br />
1<br />
<br />
1 = <br />
1<br />
2<br />
<br />
S 2 > <br />
<br />
1<br />
1<br />
S Cl<br />
O<br />
<br />
uuur uuur uur uur<br />
O uur O O O Cl O Cl<br />
pt = 0 uur pt ≠ 0 uur 2( SOCl2) 2( SO2<br />
)<br />
2<br />
2<br />
2<br />
uuur uuur<br />
pt<br />
( SOCl2) pt<br />
( SO2)<br />
ur ur ur<br />
SOCl > <br />
2 SO > <br />
2 SO 3<br />
Câu 3<br />
(2,0đ)<br />
1. Nhiệt tạo thành chuẩn <strong>của</strong> As2O3 được tính từ phản ứng:<br />
2As(r) + 3/2O2(k) = As2O3(r) (*)<br />
Phản ứng (*) này được tổ hợp từ <strong>các</strong> phản ứng đã cho như sau:<br />
2H3AsO3 (aq) = As2O3(r) +<br />
3H2O (l)<br />
2x │AsCl3(r) + 3H2O(l) = H3AsO3 (aq) + 3HCl(aq) (2)<br />
2 x│As(r) + 3/2Cl2(k) = AsCl3(r) (3)<br />
6 x│HCl(aq) = HCl(k) + aq (4)<br />
6 x │ HCl(k) = 1/2H2(k) + 1/2Cl2(k) (5)<br />
3 x │H2(k) + 1/2O2(k) = H2O(l) (6)<br />
Do đó:<br />
=<br />
0<br />
H As O<br />
2 3<br />
0<br />
H 1<br />
+<br />
0<br />
H 2<br />
+<br />
0<br />
H 3<br />
+<br />
0<br />
H 4<br />
+<br />
0<br />
H 5<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
H 3<br />
0<br />
H 4<br />
0<br />
H 5<br />
0<br />
H 6<br />
0<br />
H 1<br />
= - 31,59 kJ/mol<br />
<br />
0<br />
H 2<br />
= 2 x73,55kJ/mol<br />
= 2 x (-298,70) kJ/mol<br />
= 6 x 72,43kJ/mol<br />
= 6 x 93,05kJ/mol<br />
= 3 x (-285,77)kJ/mol<br />
+ = -346,32 kJ/mol<br />
0<br />
H 6<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0.75<br />
1,0<br />
2
2. Nếu O3 <strong>có</strong> cấu tạo vòng 3 cạnh, khép kín thì khi nguyên tử <strong>hóa</strong> O3 p<strong>hải</strong> phá vỡ 3<br />
liên kết đơn O-O, lượng nhiệt cần cung cấp là: 3 x 138,07 = 414,21 kJ/mol<br />
Nếu O3 <strong>có</strong> cấu tạo góc thì khi nguyên tử <strong>hóa</strong> O3 p<strong>hải</strong> phá vỡ 1 liên kết đơn và 1 liên<br />
kết đôi, lượng nhiệt cần cung cấp là: 493,71 + 138,07 = 632,78 kJ/mol<br />
Trong khi đó nếu tính theo <strong>các</strong> giá trị đã cho ở <strong>đề</strong> bài, ta <strong>có</strong>:<br />
Quá trình 3O2 = 2O3 <strong>có</strong> ΔH = -812,<strong>11</strong> – (- <strong>10</strong>95,79) = 283,68 kJ/mol<br />
Ta lại <strong>có</strong> sơ đồ:<br />
3O2<br />
3. H pli,O2<br />
6O<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
ΔH 2. H<br />
pli,O 3<br />
Từ đó: 3.<br />
H pli,O2<br />
= ΔH + 2.<br />
2O3<br />
H pli,O3<br />
nên<br />
H pli,O3<br />
= 598,725 kJ/mol<br />
Kết quả này gần với kết quả tính được khi giả sử ozon <strong>có</strong> cấu tạo góc. Do vậy, cấu<br />
tạo góc phù hợp hơn về mặt năng lượng so với cấu tạo vòng.<br />
0,25<br />
Câu 4<br />
(2,0đ)<br />
1.<br />
Do trong môi <strong>trường</strong> đệm [H3O + ] là hằng số nên biểu thức tốc độ phản ứng là:<br />
v = k[NO2NH2] là phản ứng bậc nhất theo thời gian.<br />
0,25<br />
0,25<br />
2. Cơ chế 1: v = k[NO2NH2] không phù hợp<br />
Cơ chế 2: v = k3[NO2NH3 + <br />
[ NO<br />
] mà<br />
2NH 3][<br />
H2O] k<br />
2<br />
<br />
<br />
[ NO NH ][ H O ] k<br />
2 2 3 2<br />
k2<br />
<br />
nên [ NO2NH3 ] [ NO2NH 2][ H3O ] = K[NO<br />
2NH2][ H3O<br />
] do [H2O]:<br />
k [ H O]<br />
2 2<br />
const, thay vào biểu thức cơ chế 2: v = k3K[NO 2NH2][ H3O <br />
]<br />
Cơ chế 3: v = k5[NO2NH - ] mà<br />
k4 [ NO2NH 2][ H2O] , [ NO2NH<br />
2]<br />
[NO2NH ] . K .<br />
<br />
<br />
k [ H O ] [ H O ]<br />
4 3 3<br />
do [H2O] const.<br />
Thay vào biểu thức <strong>của</strong> cơ chế 3:<br />
, [ NO2NH<br />
2] ,, [ NO2NH<br />
2]<br />
v k5K . K<br />
<br />
<br />
[ H3O<br />
] [ H3O<br />
]<br />
thực nghiệm.<br />
Câu 5<br />
(2,0đ)<br />
1. N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3 (k); = - 92 kJ<br />
Ban đầu (mol) 1 3<br />
Cân <strong>bằng</strong> (mol) 1-x 3-3x 2x<br />
n = 1 – x + 3 – 3x + 2x = 4 – 2x (mol)<br />
sau<br />
2x<br />
%VNH 3<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 36% x = 0,529<br />
4 - 2x<br />
1<br />
x 1<br />
0,592<br />
%VN 2<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
=<br />
.<strong>10</strong>0% = 16%<br />
4 - 2x 4 2.0,592<br />
%VH 2<br />
= <strong>10</strong>0 - (36 + 16) = 48%<br />
KP =<br />
P<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
NH<br />
2<br />
3<br />
P<br />
N<br />
2<br />
=<br />
2<br />
0,36 . P<br />
0,16. P.<br />
2<br />
0,48.<br />
P 3<br />
=<br />
3 2<br />
phù hợp với<br />
0,25<br />
0,125<br />
0,5<br />
0,125<br />
0,5<br />
2<br />
0,36<br />
0,16.0,48 . P = 8,14.<strong>10</strong>-5 (atm- -2 ) 0,75<br />
3
2.<br />
3.<br />
2x<br />
%VNH 3<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 50% x = 2/3<br />
4 - 2x<br />
1<br />
x<br />
%VN 2<br />
= .<strong>10</strong>0%<br />
= 12,5%;<br />
4 - 2x<br />
%VH 2<br />
= 37,5%<br />
KP =<br />
P<br />
KP 2<br />
=<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
NH<br />
2<br />
P<br />
3<br />
P<br />
P<br />
3<br />
H<br />
2<br />
N<br />
2<br />
2<br />
NH<br />
3<br />
P<br />
N<br />
2<br />
0,5<br />
0,125.0,375 . P = 8,14.<strong>10</strong>-5 (atm- -2 ) P = 682,6 (atm) 0,5<br />
=<br />
3 2<br />
2<br />
2<br />
0,5<br />
0,125.0,375 .<strong>30</strong>0<br />
=<br />
3 2<br />
= 4,21.<strong>10</strong> -4<br />
K<br />
P<br />
H<br />
1 1<br />
2<br />
ln =<br />
K<br />
1 1 R K<br />
P2<br />
ln<br />
R<br />
P1<br />
T1<br />
T2<br />
T1 T2<br />
H<br />
K<br />
P1<br />
<br />
1<br />
<br />
T = 1<br />
2<br />
T - R K<br />
P 1 8,314 4,21.<strong>10</strong><br />
2<br />
ln<br />
.ln<br />
3<br />
<br />
1<br />
H<br />
K<br />
P<br />
450<br />
273 92.<strong>10</strong> 8,14.<strong>10</strong><br />
1<br />
=<br />
5<br />
4<br />
T2 = 652,9 K<br />
0,75<br />
Câu 6<br />
(2,0đ)<br />
1. H2S + H2O <br />
H3O+ + HS – 7<br />
A<br />
<strong>10</strong> (1)<br />
HS – + H2O H3O+ + S 2 –<br />
Vì<br />
2H2O<br />
K<br />
1<br />
K<br />
1<br />
K<br />
2<br />
12,92<br />
(2)<br />
A<br />
<strong>10</strong><br />
<br />
H3O+ + OH – KW = <strong>10</strong> – 14 (3)<br />
7<br />
>><br />
A<br />
<strong>10</strong><br />
K<br />
2<br />
12,92<br />
>> KW = <strong>10</strong> – 14 nên cân <strong>bằng</strong> (1) là chủ yếu.<br />
A<br />
<strong>10</strong><br />
H2S + H2O <br />
H3O+ + HS – 7<br />
A<br />
<strong>10</strong> (1)<br />
C 0,0<strong>10</strong><br />
[ ] 0,0<strong>10</strong> – x x x<br />
K<br />
1<br />
0,5<br />
2<br />
x<br />
7<br />
7<br />
2<br />
4,5<br />
<strong>10</strong> . Với x
2 2<br />
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho (4) ta <strong>có</strong>: [H<br />
3O<br />
] [S ] 19,92<br />
<strong>10</strong><br />
[H S]<br />
[H S] 0,0<strong>10</strong><br />
= <strong>10</strong> – 15,92 = 1,2 . <strong>10</strong> – 16 0,5<br />
2<br />
)<br />
2<br />
19,92<br />
2<br />
19,92<br />
[S ] <strong>10</strong> . <strong>10</strong> .<br />
2<br />
3<br />
[H<br />
3O]<br />
(<strong>10</strong><br />
Câu 7<br />
(2,0đ)<br />
1. 3x CuS ƒ Cu 2+ + S 2- Ks<br />
3x S 2- + 2H + ƒ H2S (Ka1.Ka2) -1<br />
2.<br />
3x H2S ƒ S + 2H + + 2e<br />
2x NO3 - + 4H + + 3e ƒ NO + 2H2O<br />
K <br />
2<br />
2.0,14<br />
<strong>10</strong> 0,0592<br />
3.0,96<br />
, 0,0592<br />
K <strong>10</strong><br />
3CuS + 2NO3 - + 8H + ƒ 3Cu 2+ + 2S + 2NO + 4H2O K = <strong>10</strong> 37,27<br />
K rất lớn, phản ứng xảy ra hoàn toàn.<br />
Thành phần giới hạn: NO3 - : 0,75M ; Cu 2+ : 0,375M<br />
Ta <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong>: 3Cu 2+ + 2S + 2NO + 4H2O ƒ 3CuS + 2NO3 - + 8H + K = <strong>10</strong> -37,27<br />
C 0,375 0,75<br />
[ ] 0,375 -3x 0,75 +2x 8x<br />
<br />
[ H ] [ NO ] (8 x) (0,75 2 x)<br />
K <strong>10</strong><br />
[ Cu ] P (0,375 3 x)<br />
8 2 8 2<br />
3<br />
2<br />
3 2 3<br />
NO<br />
<br />
Với 3x
2.<br />
<br />
Ag + + 2NH3 ƒ Ag(NH3)2 + [ Ag( NH<br />
<br />
3) 2]<br />
2 = = <strong>10</strong> 7,24<br />
2<br />
[ Ag ][ NH ]<br />
2<br />
khá lớn, xem phản ứng xảy ra hoàn toàn [Ag(NH3)2 + ] = [Ag + ] = <strong>10</strong> - 4 M<br />
[NH3] = 1 - 2.<strong>10</strong> -4 1M<br />
<br />
0 0,0592<br />
/ / lg[<br />
0,0592 [Ag(NH<br />
E E Ag<br />
Ag Ag Ag Ag<br />
]<br />
3) 2]<br />
= 0,8 + lg<br />
2<br />
1<br />
1 [ NH ]<br />
= 0,8 +<br />
0,0592 <strong>10</strong><br />
lg<br />
1 <strong>10</strong><br />
4<br />
7,24<br />
= 0,1346V<br />
3<br />
2 3<br />
0<br />
Do E E 2<br />
nên: catot điện cực Cu, anot điện cực Ag<br />
Ag / Ag Cu / Cu<br />
Sơ đồ pin: (-) Ag Ag(NH3)2 + <strong>10</strong> -4 M, NH3 1M Cu 2+ <strong>10</strong> -1 M Cu (+)<br />
Epin = E(+) - E(-) = 0,<strong>30</strong>74 - 0,1346 = 0,1728V<br />
Phản ứng trong pin: 2Ag + Cu 2+ + 4NH3 → Cu + 2[Ag(NH3)2] +<br />
3. Cu 2+ + 2OH - → Cu(OH)2↓<br />
[Cu 2+ ] giảm E giảm < E Cu<br />
2 / Cu<br />
Ag / Ag<br />
Epin = E - E<br />
Ag / Ag Cu<br />
2 <br />
/<br />
<br />
Cu<br />
2 / Cu<br />
E = E - Ag / Ag<br />
Epin = 0,5632 - 0,813 = - 0,2498V<br />
Cu<br />
0,5<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,125<br />
0,25<br />
Câu 9<br />
(2,0đ)<br />
E = 0,337 +<br />
0,0592 lg[Cu<br />
2<br />
]<br />
= - 0,2498V [Cu 2+ ] = <strong>10</strong> -19,82 M<br />
Cu<br />
2 / Cu<br />
2<br />
Cu 2+ + 2OH - → Cu(OH)2 Ks -1<br />
[Cu 2+ ] pư = 0,1 – <strong>10</strong> -19,82 0,1M ; [OH - ]cb = 1- 0,2 = 0,8M<br />
Ks = [Cu 2+ ][OH - ] 2 = <strong>10</strong> -19,82 (0,8) 2 = <strong>10</strong> -20,01<br />
0,125<br />
1. Cấu trúc mạng Ge: cấu trúc mạng lập phương tâm diện. Ngoài ra <strong>có</strong> thêm <strong>các</strong> 0,25<br />
nguyên tử Ge đi vào một nữa số lỗ tứ diện, vị trí so le với nhau.<br />
Số nguyên tử/ion KL trong một ô mạng = 1 8 .8 + 1 2 .6 + 4 = 8<br />
2. Đường chéo Ô mạng:<br />
0,25<br />
0,5<br />
a<br />
3<br />
a 3 8r r 122,54pm<br />
4 3<br />
8. r<br />
Độ đặc,ρ 3 0.34%<br />
3<br />
a<br />
0.75<br />
0,25<br />
Khối lượng riêng d =<br />
nM 8.72,64<br />
<br />
N . V 6,023.<strong>10</strong> (566.<strong>10</strong> )<br />
A<br />
23 <strong>10</strong> 3<br />
<br />
3<br />
5,32( g / cm )<br />
0,25<br />
Câu <strong>10</strong><br />
(2,0đ)<br />
6
1. Phương trình phản ứng:<br />
S + Mg MgS (1)<br />
MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2)<br />
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3)<br />
MB 0,8966<br />
29 26 B chứa H2S và H2 [Mg <strong>có</strong> dư sau phản ứng (1)]<br />
2,987<br />
<br />
x y <br />
Gọi x và y lần lượt là số mol khí H2S và H2, ta <strong>có</strong><br />
22,4<br />
34x<br />
2y<br />
26<br />
x y<br />
Giải ra ta <strong>có</strong> x = 0,1 ; y = 1 . Từ (1), (2), (3) ta <strong>có</strong>:<br />
<strong>30</strong><br />
0,132<br />
% mS ( ) <strong>10</strong>0%<br />
50%, % m(Mg) 50%<br />
1 <br />
0,1 24 0,132<br />
<strong>30</strong> <br />
H2S + 2<br />
3<br />
O2 <br />
SO2 + H2O<br />
0.25<br />
0.25<br />
0.25<br />
0,1 0,1 0,1<br />
H2 + 2<br />
1<br />
O2 <br />
H2O<br />
1/<strong>30</strong> 1/<strong>30</strong><br />
SO2 + H2O2 H2SO4<br />
0,1 0,147<br />
0 0,047 0,1<br />
<strong>10</strong>0 0,1 64<br />
0,133 18<br />
<strong>10</strong>8,<br />
gam<br />
m(dung dịch) = 8<br />
C%(H2SO4) =<br />
0,1.98<br />
<strong>10</strong>8,8<br />
<strong>10</strong>0%<br />
<br />
0,047.34<br />
9%; C%(H2O2) = <br />
<strong>10</strong>8,8<br />
1,47%<br />
0.25<br />
0.25<br />
2. Phương trình phản ứng:<br />
S + O2 SO2 (1)<br />
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (2)<br />
5 5<br />
3<br />
Từ (1) và (2) nS nSO<br />
n KMnO 0,625<br />
0,005 7,8125. <strong>10</strong> mol<br />
2<br />
4<br />
2 2<br />
3<br />
7,8125.<strong>10</strong> 32<br />
%mS <br />
<strong>10</strong>0%<br />
0,25% < 0,<strong>30</strong>%<br />
<strong>10</strong>0<br />
Vậy nhiên liệu trên được phép sử dụng.<br />
0.25<br />
0.5<br />
7
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
KHU VỰC DUYÊN HẢI & ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM HỌC 2014 - 2015<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HÓA HỌC <strong>11</strong><br />
Thời gian: 180 phút (không kể giao <strong>đề</strong>)<br />
( Hướng dẫn chấm <strong>có</strong> <strong>10</strong> trang)<br />
Câu 1 (2,0 điểm) Tốc độ phản ứng:<br />
Xét phản ứng: IO3 - + I - + 6H + 3I2 + 3H2O<br />
Vận tốc <strong>của</strong> phản ứng đo ở 25 0 c <strong>có</strong> giá trị theo bảng sau<br />
Thí nghiệm [I - ] [IO<br />
- 3 ] [H + ] Vận tốc (mol.l -1 .s -1 )<br />
1 0,01 0,1 0,01 0,6<br />
2 0,04 0,1 0,01 2,4<br />
3 0,01 0,3 0,01 5,4<br />
4 0,01 0,1 0,02 2,4<br />
-Lập biểu thức tính tốc độ phản ứng.<br />
- Tính hằng số tốc độ phản ứng và xác định đơn vị <strong>của</strong> hằng số tốc độ đó.<br />
- Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng E = 84KJ/mol ở 25 0 C. Vận tốc <strong>của</strong> phản ứng thay<br />
đổi thế nào nếu năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> giảm đi một nửa.<br />
Câu<br />
1<br />
Nội dung<br />
Điểm<br />
1<br />
a.v = k [I - ] x . [IO3 - ] y . [H + ] z<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị nồng độ thích hợp vào ở mỗi thí nghiệm<br />
0,6 = k [0,01 ] x . [0,1 ] y . [0,01 ] z<br />
2,4= k [0,04 ] x . [0,1 ] y . [0,01 ] z<br />
5,4 = k [0,01 ] x . [0,3 ] y . [0,01 ] z<br />
2,4 = k [0,01 ] x . [0,1 ] y . [0,02 ] z<br />
Giải <strong>các</strong> phương trình ta tìm được x = 1, y = 2, z = 2.<br />
b. Thay x,y,z vào một trong <strong>các</strong> phương trình ta được k = 6.<strong>10</strong> -7 .<br />
c. ta <strong>có</strong>: k1 = A e -E1/RT , k2 = A e -E2/RT E1 E2<br />
, ln k2/k1 =<br />
RT<br />
Thế vào biểu thức ta được: ln<br />
k<br />
k<br />
Vậy tốc độ phản ứng tăng 56,6 lần<br />
2<br />
1<br />
=<br />
<strong>10</strong>.<strong>10</strong>00<br />
8,314.298<br />
k2 = 56,6k1<br />
0.5<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Câu 2: (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly.<br />
1. Trộn <strong>10</strong> ml dung dịch KCN 0,6M với 20 ml dung dịch KOH nồng độ 0,0125M và 20 ml<br />
dung dịch NH3 0,375M thu được 50 ml dung dịch A. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A.<br />
2. Cho V1 ml dung dịch HCl 0,2<strong>10</strong> M vào V ml dung dịch A thì pH <strong>của</strong> hỗn hợp thu được<br />
<strong>bằng</strong> 9,24. Tính tỉ lệ V1/V.
Câu 2 Nội dung Điểm<br />
1 Tính lại nồng độ <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau khi trộn 3 dung dịch:<br />
CKCN = 0,6x<strong>10</strong>/50 = 0,12 M; CKOH= 0,0125x20/50= 5.<strong>10</strong> -3 M;<br />
CNH3=0,375x20/50 = 0,15M<br />
CN - + H 2 O HCN + OH - K b1 = <strong>10</strong> - 4,65<br />
NH 3 + H 2 O NH 4<br />
+<br />
+ OH - K b2 = <strong>10</strong> - 4,76<br />
KOH K + + OH -<br />
H 2 O H + + OH -<br />
Theo điều kiện proton [OH - ] = C KOH + [HCN] + [NH 4+ ] + [H + ]<br />
§Æt [OH - ] = x<br />
x = 5.<strong>10</strong> -3 + K B1 [CN]/x + K B2 [NH 3 ]/x + K H2O /x<br />
x 2 – 5.<strong>10</strong> -3 x – (K B1 [CN - ] + K B2 [NH 3 ] + K H2O ) = 0<br />
TÝnh gÇn ®óng coi [CN - ] b»ng C CN - = 0,12M ; [NH 3 ] = C NH3 = 0,15 M .<br />
Ta cã: x 2 – 5.<strong>10</strong> -3 . x – 5,29 . <strong>10</strong> -6 = 0 -> x = [OH - ] = 5,9.<strong>10</strong> -3 M.<br />
KiÓm l¹i [HCN] / [CN - ] = <strong>10</strong> -4,65 / 5,9.<strong>10</strong> -3 = 3,8.<strong>10</strong> -3 -> [HCN] [NH 4+ ] pH = <strong>11</strong>,77.<br />
2 pH = pKNH4 + + lg([NH3]/[NH4 + ] ) = 9,24 + lg([NH3]/[NH4 + ] ) = 9,24<br />
[NH4 + ] = [NH3] <strong>có</strong> nghĩa là 50% [NH3] đã bị trung hoà; dĩ nhiên toàn<br />
<strong>bộ</strong> KOH đã bị trung hoà.<br />
Mặt khác pH = 9,24 = pKHCN + lg([CN - ]/[HCN] ) = 9,35 + lg([CN - ]/[HCN]<br />
) [CN - ]/[HCN] = <strong>10</strong> -0,<strong>11</strong> = 0,776 [HCN]/[CN - ] ) = 1/0,776<br />
[HCN] / CCN- = 1/(1+0,776) = 0,563<br />
Nghĩa là 56,3% CN - đã bị trung hoà.<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
Vậy VHCl . 0,21 = VA . CKCN . 0,563 + VA. CNH3 . 0,5 + VA . CKOH<br />
V1 = V(0,12 . 0,563 + 0,15 . 0,5 + 5.<strong>10</strong> -3 ) / 0,21 V1/V= 0,703<br />
0,5<br />
Câu 3 ( 2,0 điểm) Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Cho sức điện động <strong>của</strong> pin:<br />
Ag AgNO3 0,001M AgCl Ag<br />
Na2S2O3 0,<strong>10</strong>M HCl 0,05M là 0,341V.<br />
1.Viết phương trình phản ứng khi pin hoạt động .<br />
2. Tính<br />
E <br />
0<br />
3<br />
Ag(<br />
S 2 O 3 ) 2 / Ag<br />
3. Tính KsAgCl .<br />
4. Thêm 0,01 mol KCN vào 1 lít dung dịch ở anôt .Tính Epin<br />
0<br />
Cho: E =0,80V , Ag + + 2S2O3 2- Ag(S2O3)2 3- lgβ1 =13,46<br />
<br />
Ag<br />
/ Ag<br />
Ag + + 2CN - Ag(CN)2 - lgβ2 = 21
Câu<br />
3<br />
1,2<br />
3<br />
Giải:<br />
Nội dung<br />
Ở điện cực trái : Ag + + 2S2O3 2- Ag(S2O3)2 3-<br />
0,001 0,<strong>10</strong> (M)<br />
- 0,098 0,001 (M)<br />
Do S2O3 2- rất dư nên [Ag(S2O3)2 3- ] ≈ 0,001(M)<br />
Xét cặp Ag(S2O3)2 3- /Ag:<br />
Ag(S2O3)2 3- Ag + + 2S2O3 2- - lgβ1<br />
Ag + + e Ag lgK1<br />
Ag(S2O3)2 3- + e Ag + 2S2O3 2- lgK2=lgK1- lgβ1<br />
0<br />
0<br />
E2<br />
E1<br />
0 0<br />
3<br />
lg<br />
E2<br />
E1<br />
0,0592lg<br />
3,168.<strong>10</strong> ( V )<br />
0,0592 0,0592<br />
0<br />
Vậy E =3,168.<strong>10</strong> -3 (V)<br />
3<br />
2<br />
Ag(<br />
S 2 O 3 ) / Ag<br />
Khi pin hoạt động: AgCl + e Ag + Cl -<br />
Ag + 2S2O3 2- Ag(S2O3)2 3- + e<br />
AgCl + 2S2O3 2- Ag(S2O3)2 3- + Cl -<br />
3<br />
0 [ Ag( S2O3 )<br />
2<br />
] 3<br />
0,001<br />
EA<br />
E2 0,0592lg 3,168.<strong>10</strong> 0,0592lg 0,055( V)<br />
2<br />
2 2<br />
[ SO<br />
2 3<br />
] 0,098<br />
EC = Epin + EA = 0,341 +(- 0,055) = 0,286(V)<br />
Xét điện cực p<strong>hải</strong>:<br />
Ta <strong>có</strong> : AgCl + e Ag + Cl -<br />
E<br />
0<br />
0<br />
AgCl / Ag<br />
E <br />
Ag / Ag<br />
0,0592lg<br />
Ks<br />
AgCl<br />
Điểm<br />
0,5<br />
0,5<br />
4<br />
0<br />
0<br />
E E 0,0592lg[ Cl ] E 0,0592lgKs<br />
0,0592lg[ Cl<br />
C<br />
lg Ks<br />
AgCl<br />
AgCl / Ag<br />
<br />
E<br />
Vậy KsAgCl = <strong>10</strong> -<strong>10</strong><br />
C<br />
E<br />
0<br />
<br />
Ag / Ag<br />
0,0592<br />
Ag / Ag<br />
0,0592lg[ Cl<br />
<br />
]<br />
<strong>10</strong><br />
Ag(S2O3)2 3- + 2CN - Ag(CN)2 - + 2S2O3 2- K = <strong>10</strong> 7,54<br />
0,001 0,01 0,098<br />
- 8.<strong>10</strong> -3 0,001 0,1<br />
Ag(CN)2 - Ag + + 2CN - Kkb= <strong>10</strong> -21<br />
C: 0,001 8.<strong>10</strong> -3<br />
[]: 0,001-x x 2x+8.<strong>10</strong> -3<br />
<br />
K kb<br />
<br />
x<br />
3<br />
( 2x<br />
8.<strong>10</strong> ) 21<br />
0,001<br />
x<br />
<strong>10</strong><br />
21<br />
<strong>10</strong> .0,001<br />
20<br />
Coi x
Câu 4. (2,0 điểm) Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
1. Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại <strong>bằng</strong> nhau) tác dụng hết với dung<br />
dịch HNO3 (dư) thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4 khí N2, NO, N2O,<br />
NO2 trong đó 2 khí N2 và NO2 <strong>có</strong> số mol <strong>bằng</strong> nhau. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thì được<br />
58,8g muối khan. Tìm số mol HNO3 đã phản ứng.<br />
2. X là dung dịch Al2(SO4)3, Y là dung dịch Ba(OH)2. Trộn 200ml dung dịch X với <strong>30</strong>0ml<br />
dung dịch Y thu được 8,55 gam kết tủa. Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu<br />
được 12,045 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l <strong>của</strong> dung dịch X và Y.<br />
Câu<br />
4<br />
1<br />
Nội dung<br />
Vì hỗn hợp 4 khí trên NO2, NO, N2O, N2 trong đó số mol N2 <strong>bằng</strong> số mol NO2<br />
ta coi 2 khí này là một khí N3O2 NO.N2O cho nên hỗn hợp bốn khí được coi<br />
là hỗn hợp 2 khí NO và N2O với số mol lần lượt là a và b<br />
Như vậy, ta <strong>có</strong> sơ đồ:<br />
HNO3<br />
Fe, Mg, Cu Fe 3+ , Mg 2+ , Cu 2+ , NH4 + + NO, N2O + H2O<br />
Ta <strong>có</strong> quá trình cho nhận e<br />
Fe Fe +3 + 3e (1) ; Mg Mg +2 + 2e (2) ; Cu Cu +2 + 2e (3)<br />
0,1 0,3 0,1 0,2 0,1 0,2<br />
Tổng số mol e cho: 0,3 + 0,2 + 0,2 = 0,7 (mol)<br />
4H + + NO3 - + 3e NO + 2H2O (4)<br />
4a 3a a<br />
<strong>10</strong>H + + 2NO3 - + 8e N2O + 5H2O (5)<br />
<strong>10</strong>b 8b b<br />
<strong>10</strong>H + + NO3 - + 8e NH4 + + 3H2O (6)<br />
0,125 0,1 0,0125<br />
Tổng số mol e nhận là: 3a + 8b + 0,1<br />
a b 0,12 a b 0,12 a<br />
0,072<br />
Vậy ta <strong>có</strong> hệ phương trình: <br />
3a 8b 0,1 0,7 3a 8b 0,6 b<br />
0,048<br />
Theo <strong>các</strong> phương trình (4), (5), (6)<br />
Tổng số mol HNO3 đã dùng là : 4a + <strong>10</strong>b + 0,125 = 0,893 (mol)<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
2<br />
Gọi nồng độ Al2(SO4)3 và Ba(OH)2 lần lượt là x,y<br />
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 2 Al(OH)3 + 3 BaSO4<br />
m↓ = 0,2y.78 + 0,3y.233 = 8,55 → y = 0,1<br />
TN 2 <strong>có</strong> thêm phản ứng:<br />
2 Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O<br />
*TH1: Al(OH)3 dư<br />
0,5<br />
0,25
m↓ = (1,6x -0,1).78 + 0,6x.233 = 12,045 → x = 0,075<br />
* TH2: Al(OH)3 tan hết → loại<br />
Câu 5. (2,0 điểm) Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp<br />
0,25<br />
1. Cho hợp chất 3- metyl but-1-en tác dụng với axit HCl tạo ra <strong>các</strong> sản phẩm, trong đó <strong>có</strong> A<br />
là 2- clo-3-metylbutan và B là 2-clo-2-metylbutan. Bằng cơ chế phản ứng, hãy giải thích sự tạo<br />
thành 2 sản phẩm trên.<br />
2. Để tổng hợp được axit retigeranic, người ta cần p<strong>hải</strong> tổng hợp được chất trung gian X:<br />
Từ 6-metylhept-5-enal và but-3-en-2-on người ta <strong>có</strong> thể tổng hợp ra X theo sơ đồ sau:<br />
Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, E.<br />
Trình bày cơ chế phản ứng tạo ra A trong sơ đồ điều chế trên. Nếu chất đầu dùng là<br />
<strong>đồng</strong> phân (2R)-2,6-đimetylhept-5-enal thì sản phẩm A thu được sẽ <strong>có</strong> cấu hình như thế nào?<br />
Câu<br />
5<br />
1.<br />
Nội dung<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 3 -CH-CH 2 -CH 2<br />
+H<br />
CH 3 -CH-CH=CH + 2<br />
CH 3 CH 3<br />
chuyÓn vÞ<br />
CH 3 -CH-CH-CH 3 CH 3 -C-CH 2 -CH 3<br />
2.<br />
+ Cl - + Cl -<br />
CH 3 CH 3<br />
CH 3 -CH-CH-CH 3 CH 3 -C-CH 2 -CH 3<br />
Cl<br />
Cl<br />
(A)<br />
(B)<br />
Do cacbotion bËc 2 cã kh n¨ng chuyÓn vÞ hi®rua t¹o thµnh cacbotion bËc 3 nªn t¹o thµnh 2<br />
sn phÈm A, B<br />
Quá trình tổng hợp chất X theo sơ đồ như đây:<br />
0,5
Trình bày cơ chế phản ứng tạo ra A trong sơ đồ điều chế trên:<br />
1,0<br />
Nếu dùng chất đầu là <strong>đồng</strong> phân (2R)-2,6-đimetylhept-5-enal thì sản<br />
phẩm A thu được sẽ là một hỗn hợp raxemic do cacbanion <strong>sinh</strong> ra:<br />
0,5<br />
<strong>có</strong> cấu trúc phẳng để <strong>có</strong> sự liên hợp giải tỏa electron với nhóm cacbonyl.<br />
Câu 6:(2,0 điểm) So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính Axit- Bazơ.<br />
1. So s<strong>án</strong>h tính bazơ <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất sau và giải thích:<br />
CH3-CH(NH2)-COOH (I) ; CHC-CH2-NH2 (II) ; CH2CH-CH2-NH2 (III) ; CH3-CH2-CH2-NH2<br />
(IV).<br />
2. Hãy điền <strong>các</strong> giá trị nhiệt độ sôi sau: 240 o C, 273 o C, 285 o C cho 3 <strong>đồng</strong> phân benzenđiol<br />
C6H4(OH)2. Giải thích ngắn gọn.
Câu 6 Nội dung Điểm<br />
1 Tính bazơ được đ<strong>án</strong>h giá bởi mật độ electron trên nguyên tử nitơ. Các<br />
nhóm <strong>có</strong> hiệu ứng làm giảm mật độ electron thì làm cho tính bazơ giảm và<br />
ngược lại.<br />
Chất I tồn tại ở dạng ion lưỡng cực<br />
-I <strong>của</strong> chất II (Csp) > -I <strong>của</strong> chất III (Csp2)<br />
Chất IV <strong>có</strong> +I.<br />
Tính bazơ <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất: (I) < (II) < (III) < (IV)<br />
0,75<br />
2 Ta <strong>có</strong>: ortho-(240 o C) < meta-(273 o C) < para- (285 o C)<br />
Giải thích: Đồng phân ortho <strong>có</strong> 2 nhóm OH cạnh nhau tạo liên kết<br />
hiđro nội phân tử, liên kết này không làm tăng lực hút giữa <strong>các</strong> phân tử nên<br />
nhiệt độ sôi thấp nhất:<br />
0,5<br />
0,25<br />
Các <strong>đồng</strong> phân meta- và para- chỉ <strong>có</strong> liên kết hiđro liên phân tử,<br />
nhưng liên kết <strong>của</strong> <strong>đồng</strong> phân para- bền hơn nên nhiệt độ sôi cao hơn:<br />
0,25<br />
( liên kết hiđro liên phân tử giữa <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân meta-)<br />
( liên kết hiđro liên phân tử giữa <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân para-)<br />
0,25<br />
Câu 7: (2,0 điểm) Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
Hợp chất A (C5H9OBr) khi tác dụng với dung dịch iốt trong kiềm tạo kết tủa màu vàng.<br />
A tác dụng với dung dịch NaOH tạo ra 2 xeton B và C cùng <strong>có</strong> công thức phân tử C5H8O. B, C<br />
<strong>đề</strong>u không làm mất màu dung dịch kalipemanganat ở lạnh, chỉ <strong>có</strong> B tạo kết tủa màu vàng với<br />
dung dịch iốt trong kiềm. Cho B tác dụng với CH3MgBr rồi với H2O thì được D (C6H12O). D<br />
tác dụng với HBr tạo ra hai <strong>đồng</strong> phân cấu tạo E và F <strong>có</strong> công thức phân tử C6H<strong>11</strong>Br trong đó<br />
chỉ <strong>có</strong> E làm mất màu dung dịch kali pemanganat ở lạnh.
Dùng công thức cấu tạo, viết sơ đồ phản ứng từ A tạo thành B, C, D, E, F. Viết tên A và D theo<br />
danh pháp IUPAC.<br />
Câu 7 ĐÁP ÁN Điểm<br />
CH 3<br />
C<br />
O<br />
CH 2<br />
CH 2<br />
CH 2<br />
Br<br />
H 2 O<br />
OH<br />
CH 3<br />
C<br />
O<br />
CH<br />
CH 2<br />
CH 2<br />
Br<br />
Br<br />
CH 3<br />
C<br />
O<br />
(B )<br />
CH 2<br />
C<br />
O<br />
CH 2<br />
CH 2<br />
CH 2<br />
Br<br />
Br<br />
O<br />
(C)<br />
0,5<br />
C<br />
CH 3<br />
CH 2<br />
O<br />
1) CH 3 MgBr<br />
2) H 2 O<br />
CH 3<br />
C<br />
OH<br />
(D )<br />
H 2 O<br />
HBr<br />
+<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
C<br />
CH 3<br />
C<br />
Br<br />
(E )<br />
Br<br />
0,5<br />
(F )<br />
0,5<br />
CH 3<br />
CH CH 2<br />
CH 3<br />
OH<br />
H 2 O<br />
+<br />
Br<br />
C<br />
CH 3 C<br />
CH CH 2<br />
H + 3<br />
C CH CH 2<br />
+<br />
CH 3<br />
CH<br />
0,5<br />
CH 3<br />
3<br />
Br<br />
(ChuyÓn vÞ )<br />
Tên gọi A : 5-brom – 2 – pentanol ;<br />
D : 2 – xiclopropyl – 2 – propanol<br />
Câu 8: (2 điểm) Hữu cơ tổng hợp<br />
Methadol là thuốc giảm đau <strong>có</strong> hoạt tính giống Morphin được dùng để điều trị cho người<br />
nghiện Heroin <strong>có</strong> cấu trúc như sau:<br />
O<br />
N<br />
Ph Ph<br />
Chất này được điều chế từ muối clorua <strong>của</strong> nó qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ chất đầu là C6H5-CH2-<br />
CN.
CN Br2<br />
A AlCl 3<br />
benzen B NaOH + X 1) C 2<br />
H 5<br />
Br<br />
C<br />
D<br />
Methadol<br />
+<br />
2) H 3<br />
O<br />
Chất X: là muối clorua được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h xử lý 2 chất <strong>đồng</strong> phân với SOCl2, nung hỗn hợp phản<br />
ứng .<br />
1-(đimetylamin) propan-2-ol + SOCl2 Y<br />
X<br />
2-(đimetylamin) propan-1-ol + SOCl2 Z<br />
Hãy suy luận cấu trúc <strong>của</strong> X.<br />
OH<br />
N<br />
SOCl 2<br />
(Y)<br />
N<br />
(+)<br />
N<br />
N<br />
OH<br />
SOCl 2<br />
N<br />
Cl<br />
(X)<br />
0.5<br />
(Z)<br />
+<br />
X<br />
NC<br />
Ph<br />
CN<br />
Br<br />
CN<br />
+ Br 2<br />
CN + AlCl +<br />
3<br />
NaOH<br />
Benzen Ph Ph<br />
Ph<br />
Ph<br />
N<br />
1)<br />
C 2<br />
H 5<br />
Br<br />
2) H 3<br />
O+<br />
Methadol<br />
CN<br />
(-)<br />
Ph<br />
1,5 đ<br />
Câu 9. Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> (2,0 điểm)<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> sau : CO(k) + 2H2 (k) CH3OH (k)<br />
H 0 pư = - 90,0 kJ.mol -1 , giả <strong>thi</strong>ết là không đổi trong khoảng nhiệt độ tiến hành thí<br />
nghiệm. KP (573K) = 2,5.<strong>10</strong> -3<br />
1. Trong 1 bình kín, ban đầu lấy CO và H2 theo tỷ lệ mol 1 : 2 tại nhiệt độ 573K . Xác<br />
định áp suất toàn phần <strong>của</strong> hệ để hiệu suất phản ứng đạt 70%.<br />
2. Xác định phương trình <strong>của</strong> sự phụ thuộc giữa lnKP vào T .<br />
3. Tại 200 bar, xác định nhiệt độ mà tại đó hiệu suất phản ứng đạt 70%.<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm
1. Xét cân <strong>bằng</strong>:<br />
CO(k) + 2H2 (k) CH3OH(k)<br />
Ban đầu 1 2 0 ntổng = 3<br />
Cân <strong>bằng</strong> 1-x 2 – 2x x ntổng = 3 – 2x<br />
Hiệu suất đạt 70% -> x = 0,7<br />
<br />
1 x<br />
PH<br />
. PT<br />
0, 1875P<br />
2<br />
3 2x<br />
x<br />
PCO<br />
2PH<br />
0,375P<br />
T<br />
; PCH<br />
OH<br />
. PT<br />
0, 4357P<br />
2 3<br />
T<br />
3 2x<br />
K<br />
P<br />
<br />
P<br />
P<br />
CH OH<br />
CO<br />
3<br />
. P<br />
2<br />
2<br />
h<br />
<br />
2,5.<strong>10</strong><br />
3<br />
<br />
T<br />
0,4375<br />
0,1875.(0,375)<br />
2<br />
.<br />
1<br />
P<br />
2<br />
T<br />
0,5<br />
0,5<br />
PT = 81,486 (bar)<br />
0<br />
K ( ) H<br />
P<br />
T<br />
pu 1 1 <br />
2. Ta <strong>có</strong> : ln <br />
K (573K<br />
) R T 573 <br />
P<br />
<strong>10</strong>.825<br />
lnKP(T) = 24, 88<br />
T<br />
3. Tại PT = 200 bar và hiệu suất 70%<br />
0,4375<br />
1<br />
4<br />
2<br />
KP(T) = . 4,15.<strong>10</strong> ( bar )<br />
2 2<br />
0,1875.(0,375) 200<br />
<strong>10</strong>825<br />
lnKP(T) = -7,79 = 24, 88 => T = 633K<br />
T<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu <strong>10</strong> : (2 điểm) Phức chất.<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tố M ở trạng thái cơ bản chỉ ra rằng: M <strong>có</strong> 4 <strong>lớp</strong> electron,<br />
số electron độc thân <strong>của</strong> M là 3.<br />
a. Dựa vào <strong>các</strong> dữ liệu trên cho biết M <strong>có</strong> thể là <strong>các</strong> nguyên tố nào.<br />
b. M tạo được ion phức <strong>có</strong> công thức M(NH3)6 3+ , phép đo momen từ chỉ ra rằng ion<br />
này là nghịch từ.<br />
- Cho biết tên gọi <strong>của</strong> M(NH3)6Cl3<br />
- Cho biết trạng thái lai hoá <strong>của</strong> M trong ion phức trên và chỉ ra dạng hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> ion<br />
phức này.<br />
Câu<br />
<strong>10</strong><br />
a<br />
Vì <strong>có</strong> 4 <strong>lớp</strong> điện tử do vậy phân <strong>lớp</strong> cuối cùng trong phân bố điện tử chỉ <strong>có</strong><br />
thể là 4S, 3d, 4P.<br />
Vì <strong>có</strong> 3 điện tử độc thân do vậy, phân <strong>lớp</strong> cuối cùng chỉ <strong>có</strong> thể là<br />
0,25
3d 3 Cấu hình hoàn chỉnh 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 3 4S 2 Nguyên tố 23V<br />
b<br />
3d 7 Cấu hình hoàn chỉnh 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 7 4S 2 Nguyên tố 27Co<br />
3P 3 Cấu hình hoàn chỉnh 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d <strong>10</strong> 4S 2 4P 3 Nguyên tố 33As 0,5<br />
Tạo phức với NH3 <strong>có</strong> công thức [M(NH3)6] 3+ do vậy không thể là As. Vì<br />
phức nghịch từ do vậy không <strong>có</strong> điện tử độc thân M chỉ <strong>có</strong> thể là Coban<br />
[CO]<br />
Tên gọi [CO(NH3)6]Cl3 : Hexa amin coban (III) Clorua:<br />
0,25<br />
CO 3+ : 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 6<br />
Vì NH3 là phối tử <strong>trường</strong> mạnh do vậy khi tạo phức <strong>có</strong> sự dồn 2<br />
electron vào vậy:<br />
0,5<br />
NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3<br />
Vậy Co lai hoá d 2 sp 3<br />
Hình dạng phân tử bát diện:<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
Co<br />
NH 3<br />
0,5<br />
NH 3<br />
Số điện thoại:<br />
0988.777.827<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Ngô Tuấn Vinh
SỞ GÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÒA BÌNH<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC<br />
DUYÊN HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM HỌC 2014 - 2015<br />
MÔN: HÓA HỌC – LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Bài 1. (2 điểm): Tốc độ phản ứng.<br />
1. (1 điểm) Phản ứng phân huỷ nhiệt Metan xảy ra như sau:<br />
CH 4<br />
CH 4 + CH 3<br />
CH 4 + H<br />
k<br />
1<br />
CH 3 + H<br />
k<br />
2<br />
C 2 H 6 + H<br />
k<br />
3<br />
CH 3 + H 2<br />
H + CH 3 + M<br />
k<br />
4<br />
CH4 + M<br />
a/ Áp dụng nguyên lý nồng độ ổn định đối với H và CH 3 hãy chứng minh rằng:<br />
<br />
2 6<br />
d C H<br />
dt<br />
= k CH 4 3/2 víi k =<br />
k . k . k<br />
k M<br />
1 2 3<br />
b/ Nếu nồng độ <strong>có</strong> thứ nguyên phân tử / cm 3 với thời gian tính <strong>bằng</strong> giây, hãy tìm thứ<br />
nguyên <strong>của</strong> k.<br />
2. (1 điểm) Nghiên cứu động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng : NO (k) + O 3(k) € NO 2(k) + O 2(k) (1). Ở<br />
25 0 C được một số kết quả sau đây:<br />
C 0, NO (M) C 0, O3 (M) v 0, (M.s<br />
-1 )<br />
4<br />
1 2 2,4.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
2 4 9,6.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
2 1 2,4.<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
a. Tính <strong>các</strong> giá trị v 0 theo atm.s -1 ?<br />
b.Tính hằng số tốc độ k <strong>của</strong> phản ứng ở 25 0 C?<br />
c. Tính giá trị hằng số Areniuyt <strong>của</strong> phản ứng? Biết Ea = <strong>11</strong>,7 KJ/mol.<br />
d. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 75 0 C ?<br />
<br />
<br />
Bài 2. (2 điểm): Dung dịch điện li<br />
1. (1 điểm) Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A gồm KCN 0,120 M; NH 3 0,150 M và KOH<br />
5,00.<strong>10</strong> -3 M.<br />
2. (1 điểm) Tính thể tích dung dịch HCl 0,2<strong>10</strong> M cần cho vào 50,00 mL dung dịch<br />
A để pH <strong>của</strong> hỗn hợp thu được <strong>bằng</strong> 9,24.<br />
Cho biết pK a <strong>của</strong> HCN là 9,35; <strong>của</strong> NH 4+ là 9,24;<br />
1
Bài 3. (2 điểm): Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Dung dịch X gồm K 2 Cr 2 O 7 0,0<strong>10</strong> M; KMnO 4 0,0<strong>10</strong> M; Fe 2 (SO 4 ) 3 0,0050 M và H 2 SO 4<br />
(pH <strong>của</strong> dung dịch <strong>bằng</strong> 0). Thêm dung dịch KI vào dung dịch X cho đến nồng độ <strong>của</strong><br />
KI là 0,50 M, được dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi khi thêm KI vào dung<br />
dịch X).<br />
a) Hãy mô tả <strong>các</strong> quá trình xảy ra và cho biết thành phần <strong>của</strong> dung dịch Y.<br />
b) Tính thế <strong>của</strong> điện cực platin nhúng trong dung dịch Y.<br />
c) Cho biết khả năng phản ứng <strong>của</strong> Cu 2+ với I - (dư) ở điều kiện tiêu chuẩn. Giải thích.<br />
d) Viết sơ đồ pin được ghép bởi điện cực platin nhúng trong dung dịch Y và điện cực<br />
platin nhúng trong dung dịch gồm Cu 2+ , I - (cùng nồng độ 1 M) và chất rắn CuI. Viết<br />
phương trình hoá <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng xảy ra trên từng điện cực và xảy ra trong pin<br />
khi pin hoạt động.<br />
0 0 0<br />
Cho:<br />
2 3+ 2+ 3+ 2+<br />
Cr<br />
2O 7<br />
Cr /<br />
MnO /Mn<br />
4<br />
Fe /Fe<br />
E = 1,3<strong>30</strong> V; E = 1,5<strong>10</strong> V; E = 0,771 V ;<br />
0<br />
2+ s(CuI)<br />
Cu /Cu<br />
E = 0,153 V;<br />
pK 12;<br />
ở 25 o C:<br />
Bài 4. (2 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
E<br />
0<br />
<br />
3<br />
I /I<br />
RT<br />
2,<strong>30</strong>3 = 0,0592;<br />
F<br />
= 0,5355 V<br />
Cr (Z = 24).<br />
1. (1 điểm) Kim loại M tác dụng với hiđro cho hiđrua MH x (x = 1, 2,...). 1,000 gam<br />
MH x phản ứng với nước ở nhiệt độ 25 o C và áp suất 99,50 kPa cho 3,134 lít hiđro.<br />
a. Xác định kim loại M.<br />
b. Viết phương trình <strong>của</strong> phản ứng hình thành MH x và phản ứng phân huỷ MH x trong<br />
nước.<br />
Cho: N A = 6,022.<strong>10</strong> 23 mol 1<br />
; R = 8,314 J.K 1<br />
.mol 1<br />
;<br />
H = 1,0079; Li = 6,94; Na = 22,99; Mg =24,<strong>30</strong>; Al = 26,98<br />
c. MH x kÕt tinh theo m¹ng lËp ph¬ng t©m mÆt. TÝnh khèi lîng riªng cña MH x .<br />
B¸n kÝnh cña c¸c cation vµ anion lÇn lît b»ng 0,68 A vµ 1,36 A.<br />
Cho: N A = 6,022.<strong>10</strong> 23 mol 1 ; R = 8,314 J.K 1 .mol 1 ;<br />
H = 1,0079; Li = 6,94; Na = 22,99; Mg =24,<strong>30</strong>; Al = 26,98<br />
2. (1 điểm) Cho 2,04 gam muối clorua <strong>của</strong> kim loại M hoá trị (II) không đổi tác dụng<br />
vừa đủ với một lượng dung dịch chứa 1,613 gam muối axit <strong>của</strong> axit sunfuhiđric thấy<br />
tạo ra 1,455 gam kết tủa. Xác định muối clorua ban đầu.<br />
Bài 5. (2 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
1. (1.5 điểm) Anlylmagie bromua (A) phản ứng với acrolein tạo thành chất B, sau khi<br />
thuỷ phân B sẽ được sản phẩm C duy nhất. Đun nóng C nhận được chất D. Cho D<br />
phản ứng<br />
với C 6 H 5 Li thu được sản phẩm E. Đun nóng E khi <strong>có</strong> vết iot thì được F <strong>có</strong> công thức<br />
C 12 H 14 .<br />
o<br />
o<br />
2
a. Hoàn thành sơ đồ dãy phản ứng trên (viết công thức cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất hữu cơ từ<br />
C đến F).<br />
b. Ghi kí hiệu cơ chế <strong>các</strong> giai đoạn <strong>của</strong> phản ứng dưới <strong>các</strong> mũi tên trong sơ đồ, trừ giai<br />
đoạn tạo thành F.<br />
c. Cho biết cấu hình <strong>của</strong> F.<br />
2. (0.5 điểm) Thùc hiÖn d·y chuyÓn ho¸ sau :<br />
OH<br />
1.<br />
2.<br />
NaOH<br />
CH 3 COCl<br />
AlCl 3<br />
A +<br />
B<br />
(A cã liªn kÕt hi®ro néi ph©n tö).<br />
Bài 6. (2 điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng<br />
chảy, Tính Axit- Bazơ.<br />
1. (1.0 điểm) Cho <strong>các</strong> chất: anilin, glyxerol, axit photphoric. Viết sơ đồ <strong>các</strong> phương<br />
trình phản ứng để điều chế<br />
N<br />
(quinolin).<br />
2. (1.0 điểm) Giải thích sự khác nhau về nhiệt độ sôi trong dãy chất sau:<br />
N<br />
S<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N N<br />
<strong>11</strong>5 0 C <strong>11</strong>7 0 C 256 0 C 187 0 C<br />
Bài 7. (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu<br />
cơ.<br />
1.(1.0 điểm). Hãy phân biệt 4 aminoaxit sau (<strong>có</strong> giải thích), biết rằng phòng thí<br />
nghiệm <strong>có</strong> <strong>các</strong> loại giấy quỳ, dd NaNO 2 , dd HCl, ddNaOH, C 2 H 5 OH và <strong>các</strong> dụng<br />
cụ cần <strong>thi</strong>ết.<br />
H<br />
CH 3 CH COOH<br />
NH 2<br />
(Ala) H 2 N (CH 2 ) 4 CH COOH<br />
NH 2<br />
(Lys)<br />
HOOC (CH 2 ) 2 CH COOH<br />
NH 2<br />
(Glu)<br />
N<br />
H<br />
COOH<br />
(Pro)<br />
2.(1.0 điểm) Sulcatol (C 8 H 16 O) là chất pheromon do một loài côn trùng tiết ra dưới<br />
dạng 2 chất đối quang là (R)-sulcatol (chiếm 65 %) và (S)-sulcatol (chiếm 35 %).<br />
Cho sulcatol tác dụng với ozon rồi xử lí sản phẩm <strong>bằng</strong> H 2 O 2 thì thấy <strong>sinh</strong> ra một hỗn<br />
hợp gồm propanon và hợp chất A tự đóng vòng thành hợp chất A (C 5 H 8 O 2 ). Người ta<br />
<strong>có</strong> thể khử A thành sản phẩm mạch vòng là B (C 5 H <strong>10</strong> O 2 ).<br />
3
a. Xác định cấu tạo <strong>của</strong> sulcatol và viết tên hệ thống <strong>của</strong> nó.<br />
b. Viết công thức <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân lập thể <strong>của</strong> B, trên đó <strong>có</strong> ghi kí hiệu cấu hình<br />
R, S.<br />
Bài 8. (2 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> hữu cơ tổng hợp.<br />
Hợp chất <strong>thi</strong>ên nhiên A khi tác dụng với brom <strong>có</strong> chiếu s<strong>án</strong>g thì tạo thành hợp chất<br />
hữu cơ B duy nhất chứa 55,81% C, 6,98% H và 37,21% Br. Cả A và B <strong>đề</strong>u bền nhiệt,<br />
không làm mất màu dung dịch KMnO 4 và không quang hoạt. Phương pháp vật lí cho<br />
biết hợp chất B hầu như gồm hai loại phân tử với số lượng tương đương nhưng phân<br />
tử khối hơn kém nhau 2 đv C.<br />
1. Hãy xác định công thức phân tử <strong>của</strong> A và B.<br />
2. Hãy viết công thức cấu tạo và công thức lập thể <strong>của</strong> A và B.<br />
3. Hãy dự đo<strong>án</strong> trạng thái tồn tại ( rắn hay lỏng ), tính tan <strong>của</strong> A và B.<br />
4. Hãy dự đo<strong>án</strong> khả năng thế Br và tách HBr ở B (dễ, khó, bình thường) và giải<br />
thích vì sao ?<br />
Bài 9. (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Bảng 1. Năng lượng Gibbs <strong>sinh</strong> (áp suất tiêu chuẩn là 1 atm ) là:<br />
Chất t, 0 C f G 0 ,<br />
kJ/mol<br />
NiO 1627 -72,1<br />
TiO 2 727 -757,8<br />
TiC 727 -162,6<br />
CO 727 -200,2<br />
NH 3 27 -16,26<br />
1. Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng (1) ở 1627 0 C. Nếu áp suất riêng phần<br />
ban đầu <strong>của</strong> O 2 dưới 1,00 Torr phản ứng này <strong>có</strong> thể xảy ra theo chiều thuận<br />
được không?<br />
2Ni ( ) + O 2 (k) = 2NiO (r) (1).<br />
2. Phản ứng TiO 2 (r) + 3C (r) = 2CO (k) + TiC (r) (2)<br />
<strong>có</strong> năng lượng Gibbs tiêu chuẩn dương tại 727 0 C. Hãy tính áp suất cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> CO<br />
tại 727 0 C. Cần <strong>có</strong> điều kiện nào (biết rằng <strong>có</strong> thể thỏa mãn được) để phản ứng thuận<br />
chiếm ưu thế xảy ra ở nhiệt độ đó?<br />
4
3. Tính năng lượng Gibbs tiêu chuẩn <strong>của</strong> phản ứng (3) tại <strong>30</strong>0 K:<br />
3H 2 + N 2 = 2NH 3 (3).<br />
Ở điều kiện p(NH 3 ) = 1,0 atm; p(H 2 ) = 0,50 atm; p(N 2 ) = 3,0 atm phản ứng thuận trên<br />
<strong>có</strong> chiếm ưu thế được không?<br />
Thực tế, tại <strong>30</strong>0 K phản ứng đó xảy ra nhưng với tốc độ không đ<strong>án</strong>g kể. Tại sao?<br />
Bài <strong>10</strong>. (2 điểm): Phức chất.<br />
1. (1 điểm) Phức chất [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ] được xác định là <strong>đồng</strong> phân trans-. Nó phản ứng<br />
chậm với Ag 2 O cho phức chất [PtCl 2 (NH 3 ) 2 (OH 2 ) 2 ] 2+ (kí hiệu là X). Phức chất X<br />
không phản ứng được với etylenđiamin (en) khi tỉ lệ mol phức chất X : en = 1 : 1. Hãy<br />
giải thích <strong>các</strong> sự kiện trên và vẽ (viết) cấu tạo <strong>của</strong> phức chất X.<br />
2. (1 điểm) Coban tạo ra được <strong>các</strong> ion phức: CoCl 2 (NH 3 ) 4 + (A), Co(CN) 6 3- (B),<br />
CoCl 3 (CN) 3 3- (C),<br />
a. Viết tên <strong>của</strong> (A), (B), (C). Theo thuyết liên kết hoá trị, <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở<br />
trạng thái lai hoá nào?<br />
b. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
c. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion sắt (II) trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
-----HẾT-----<br />
5
SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO<br />
HƯNG YÊN<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
ĐỀ ĐỀ NGHỊ<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG NĂM HỌC<br />
2014- 2015<br />
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP <strong>11</strong>.<br />
(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
Đề <strong>thi</strong> gồm 03 trang<br />
Câu 1 (2 điểm): Tốc độ phản ứng.<br />
Cho phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)<br />
Giá trị tốc độ đầu <strong>của</strong> N2O5 tại 25 0 C được cho trong bảng dưới đây:<br />
[N2O5], M 0,150 0,350 0,650<br />
Tốc độ, mol.l -1 .phút -1 3,42.<strong>10</strong> -4 7,98.<strong>10</strong> -4 1,48.<strong>10</strong> -3<br />
1. Hãy viết biểu thức <strong>của</strong> định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng trên và tính hằng số tốc độ phản ứng.<br />
Chỉ dẫn <strong>các</strong>h tính cụ thể.<br />
2. Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M.<br />
3. Tốc độ đầu <strong>của</strong> phản ứng khi nồng độ N2O5 <strong>bằng</strong> 0,150M là 2,37.<strong>10</strong> -3 mol.l -1 .phút -1 tại 40 0 C. Xác định<br />
năng lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng.<br />
4. Cho biết cơ chế <strong>của</strong> phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:<br />
1<br />
N2O5 k<br />
NO2 + NO3<br />
NO2 + NO3<br />
k2<br />
NO2 + NO3<br />
' k 1<br />
N2O5<br />
NO2 + NO + O2<br />
k<br />
NO + 3<br />
N2O5 3NO2<br />
d[N2O 5]<br />
Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định đối với NO3 và NO, hãy <strong>thi</strong>ết lập biểu thức <strong>của</strong> tốc độ .<br />
dt<br />
Câu 2. (2 điểm): Dung dịch điện li.<br />
Sục từ từ H2S vào dung dịch chứa Ag + 0,<strong>10</strong>M; Zn 2+ 0,<strong>10</strong> M và Ni 2+ 0,<strong>10</strong> M cho đến bão hòa H2S, thu<br />
được dung dịch A.<br />
Biết: pKs <strong>của</strong> Ag2S: 49,2; ZnS: 21,6; NiS: 18,5<br />
pKa <strong>của</strong> H2S: 7,02 và 12,9; nồng độ phân tử H2S bão hòa lúc cân <strong>bằng</strong> là 0,1 M.<br />
1. Tính pH và nồng độ S 2- <strong>của</strong> dung dịch H2S bão hòa trong nước.<br />
2. Hỏi ion nào kết tủa trước và ion nào kết tủa sau cùng. Giải thích cụ thể.<br />
Câu 3. (2 điểm): Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
1. Dung dịch X gồm Na2S 0,0<strong>10</strong>M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M. Axit hoá chậm dung dịch X đến pH =<br />
0. Thêm FeCl3 cho đến nồng độ 0,<strong>10</strong>M.<br />
- Tính thế <strong>của</strong> cực platin nhúng trong dung dịch thu được so với điện cực Ag nhúng trong dung<br />
dịch KI 0,01M <strong>có</strong> chứa AgI<br />
- Biểu diễn sơ đồ pin, viết phương trình phản ứng xảy ra tại <strong>các</strong> điện cực và phản ứng tổng quát<br />
khi pin hoạt động.<br />
Cho: pKa <strong>của</strong> axit: H2S pK1 = 7,00 , pK2 = 12,90 ; HSO4 - pK=2,00<br />
Tích số tan: PbS = <strong>10</strong> -26 ; PbSO4 = <strong>10</strong> -7,8 ; PbI2 = <strong>10</strong> -7,6 .<br />
E o Fe 3+ /Fe 2+ = 0,77 V ; E o S/H2S = 0,14V ; E o I2/2I - o<br />
= 0,54V ; E<br />
AgI / Ag = -0,145V<br />
2. Để mạ kẽm cho một chi tiết kim loại <strong>bằng</strong> phương pháp điện phân <strong>có</strong> thể dùng dung dịch ZnSO4. Hãy<br />
tính thời gian để được <strong>lớp</strong> mạ <strong>có</strong> chiều dày h = <strong>10</strong>0 m , nếu mật độ dòng i = 2A/dm 2 . Giả <strong>thi</strong>ết hiệu suất<br />
điện phân là <strong>10</strong>0%, khối lượng riêng <strong>của</strong> kẽm d = 7140 kg/m 3 . (Cho khối lượng nguyên tử kẽm MZn =<br />
65g/mol; F = 96500 C/mol).<br />
Câu 4. (2 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
1
Có một hỗn hợp gồm MgCl2, FeCl3, CuCl2. Hoà tan hỗn hợp này vào nước được dung dịch A. Cho dòng<br />
khí H2S sục từ từ vào A cho đến dư thì thu được một lượng kết tủa (sau khi rửa sạch kết tủa và sấy khô)<br />
nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa thu được khi cho A tác dụng với một lượng dư dung dịch Na2S.<br />
Bằng <strong>các</strong>h tương tự, nhưng nếu thay FeCl3 <strong>bằng</strong> cùng khối lượng <strong>của</strong> FeCl2 ( dung dịch B) thì lượng kết<br />
tủa thu được sẽ chỉ <strong>bằng</strong> 1/3,36 lượng kết tủa khi cho dung dịch Na2S vào dung dịch B.<br />
Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng và xác định thành phần (% khối lượng) <strong>của</strong> mỗi chất trong hỗn hợp ban<br />
đầu.<br />
Câu 5. (2 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
1. Thực hiện dãy chuyển hoá sau:<br />
B<br />
OH<br />
1.<br />
2.<br />
BF 3<br />
NaOH<br />
CH 3 COCl<br />
AlCl 3<br />
OH<br />
A +<br />
B<br />
C OH , HC C C(CH 3) 2<br />
DMF<br />
(A <strong>có</strong> liên kết hiđro nội phân tử).<br />
Cl<br />
D<br />
H 2<br />
Pd Lindla E 2000 C F<br />
2. Viết <strong>các</strong> giai đoạn xảy ra trong quá trình chuyển vị pinacol <strong>của</strong> những glicol dưới đây trong môi <strong>trường</strong><br />
axit:<br />
a. Me2C(OH)C(OH)Me2 b. Ph2C(OH)C(OH)Me2<br />
Câu 6. (2 điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit-<br />
Bazơ.<br />
1. Chất K <strong>có</strong> công thức:<br />
Từ chất A là 1,2,3-trimetylbenzen người ta tổng hợp ra chất K theo sơ đồ:<br />
<br />
CN du<br />
0<br />
H3 O , t<br />
ThO<br />
C <br />
2<br />
1.( CH3)<br />
2CHMgCl<br />
D E 2. HO<br />
NBS<br />
A <br />
1:2 B<br />
F<br />
CH3Cl<br />
<br />
AlCl G<br />
3<br />
0<br />
2 4 ,<br />
H SO t<br />
H<br />
CH 2 N 2<br />
I<br />
as<br />
2<br />
H2<br />
, Pd<br />
0 K<br />
40 C<br />
a) Hãy cho biết cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất từ B đến I. Trong phản ứng I<br />
F<br />
2<br />
H2<br />
, Pd<br />
0 K <strong>có</strong> thể tạo ra sản phẩm<br />
nào khác không ?<br />
b) So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất: D, E và G. Giải thích ngắn gọn?<br />
Hợp chất F <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân cấu hình, hãy cho biết nhiệt độ sôi <strong>của</strong> chúng giống nhau hay khác nhau? Tại<br />
sao?<br />
2. Từ metyl xiclopropyl xeton và hợp chất cơ magie tuỳ ý chọn, viết sơ đồ phản ứng điều chế 2,6-<br />
đimetyl-9-bromnona-2,6-đien.<br />
Câu 7. (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
1. Chất A <strong>có</strong> CTPT là C8H16O, cho phản ứng Iođofom nhưng không cộng được H2. Khi đun A với H2SO4<br />
đặc ở 170 o C ta thu được chất B và C (cả hai <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> CTPT là C8H14). Nếu ôxi <strong>hóa</strong> B rồi <strong>đề</strong> cacboxyl sản<br />
phẩm sẽ thu được metylxiclopentan. Chât B không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân hình học. Xác định CTCT <strong>của</strong> A,B,C và<br />
giải thích sự tạo ra chất C.<br />
2. Metylisopropylxeton phản ứng với đietyl cacbonat trong môi <strong>trường</strong> kiềm-rượu, tạo thành hợp chất A.<br />
Cho axeton tác dụng với fomanđehit và đietylamin, thu được chất B. Metyl hoá B <strong>bằng</strong> metyl iođua, sau<br />
đó tiến hành tách loại Hopman, thu được C. Khi C phản ứng với A trong môi <strong>trường</strong> kiềm- rượu thì được<br />
D. Cho D phản ứng với NaOH, sau với axit HCl và cuối cùng đun nóng thì được E. Hãy xác định công<br />
thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất từ A đến E và hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng.<br />
40 C
Câu 8. (2 điểm): Hữu cơ tổng hợp.<br />
Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol và etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số mol <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất<br />
trong mỗi phần là như nhau).<br />
- Phần 1: tác dụng hết với Na thu được 1,344 lít (đktc) khí H2.<br />
- Phần 2: tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M khi đun nóng.<br />
- Phần 3: (<strong>có</strong> khối lượng <strong>bằng</strong> khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì <strong>có</strong> 2,688 lít (đktc) khí<br />
bay ra.<br />
Tính khối lượng mỗi chất <strong>có</strong> trong hỗn hợp X, biết rằng hiệu suất <strong>các</strong> phản ứng <strong>đề</strong>u là <strong>10</strong>0%<br />
Câu 9. (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Cho <strong>các</strong> phản ứng với hằng số cân <strong>bằng</strong> tại 820 o C như sau :<br />
CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k) (1) Kp1 = 0,2<br />
C(r) + CO2(k) 2CO(k) (2) Kp2 = 2<br />
1. Trong một bình chân không dung tích 22,4 lít ở 820 0 C, người ta cho 1,0 mol CaCO3 và 1,0 mol<br />
cacbon. Xác định thành phần <strong>của</strong> hệ ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
2. P<strong>hải</strong> tăng thể tích bình lên bao nhiêu thì CaCO3 phân hủy hoàn toàn.<br />
Bài <strong>10</strong>. (2 điểm): Phức chất.<br />
Coban (Z=27) tạo ra được <strong>các</strong> phức [CoCl2(NH3)4 + ] A ; [Co(CN)6] 3- B ; [CoCl3(CN)3] 3- C.<br />
1. Viết tên <strong>của</strong> A,B,C.<br />
2. Theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị, <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> nào?<br />
3. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
4. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> A với ion Fe 2+ trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
----------------HẾT-------------<br />
3
SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO<br />
HƯNG YÊN<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG<br />
NĂM HỌC 2014- 2015<br />
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP <strong>11</strong>.<br />
Câu 1 (2 điểm): Tốc độ phản ứng.<br />
Cho phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)<br />
Giá trị tốc độ đầu <strong>của</strong> N2O5 tại 25 0 C được cho trong bảng dưới đây:<br />
[N2O5], M 0,150 0,350 0,650<br />
Tốc độ, mol.l -1 .phút -1 3,42.<strong>10</strong> -4 7,98.<strong>10</strong> -4 1,48.<strong>10</strong> -3<br />
1. Hãy viết biểu thức <strong>của</strong> định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng trên và tính hằng số tốc độ phản ứng.<br />
Chỉ dẫn <strong>các</strong>h tính cụ thể.<br />
2. Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M.<br />
3. Tốc độ đầu <strong>của</strong> phản ứng khi nồng độ N2O5 <strong>bằng</strong> 0,150M là 2,37.<strong>10</strong> -3 mol.l -1 .phút -1 tại 40 0 C. Xác định<br />
năng lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng.<br />
4. Cho biết cơ chế <strong>của</strong> phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:<br />
1<br />
N2O5 k<br />
NO2 + NO3<br />
NO2 + NO3<br />
k2<br />
NO2 + NO3<br />
NO + N2O5<br />
' k 1<br />
N2O5<br />
NO2 + NO + O2<br />
k<br />
3<br />
3NO2<br />
d[N2O 5]<br />
Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định đối với NO3 và NO, hãy <strong>thi</strong>ết lập biểu thức <strong>của</strong> tốc độ .<br />
dt<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1 Biểu thức <strong>của</strong> định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng trên và tính hằng số tốc độ phản 0,5<br />
ứng.<br />
v = k.[N2O5] x<br />
Dựa vào số liệu cho suy ra x = 1 hay v = k.[N 2 O 5 ]<br />
Tính k <strong>của</strong> <strong>các</strong> thí nghiệm suy ra k trung bình k = 2,28.<strong>10</strong> -3 (phút -1 )<br />
2 Thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M.<br />
0,5<br />
Áp dụng biểu thức <strong>của</strong> động học bậc nhất: kt =<br />
0<br />
[N<br />
2O5] 0,150<br />
3<br />
ln ln 2,28.<strong>10</strong> .<br />
[N O ] 0,050<br />
T = 481 phút<br />
3 Tốc độ đầu <strong>của</strong> phản ứng khi nồng độ N2O5 <strong>bằng</strong> 0,150M là 2,37.<strong>10</strong> -3 , mol.l -1 .phút -1 tại<br />
40 0 C. Năng lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng.<br />
Tại 40 0 C <strong>có</strong> k2 = 2,37.<strong>10</strong> -3 : 0,150 = 1,58.<strong>10</strong> -2 (phút -1 )<br />
Áp dụng phương trình Arrhenus:<br />
4<br />
k E 1 1 <br />
2<br />
2 a<br />
ln = - <br />
k1 R T1 T2<br />
. Thay <strong>các</strong> số liệu: a<br />
ln = -<br />
3<br />
<br />
E a = 1,00.<strong>10</strong> 5 (J/mol)<br />
d[N2O 5]<br />
Thiết lập biểu thức <strong>của</strong> tốc độ phản ứng .<br />
dt<br />
1<br />
N2O5 k NO2 + NO3<br />
NO2 + NO3<br />
2 5<br />
1,58.<strong>10</strong> E 1 1 <br />
<br />
2,28.<strong>10</strong> 8,314 298 313 <br />
k'<br />
1<br />
N2O5<br />
k<br />
2<br />
NO2 + NO3 NO2 + NO + O2<br />
t<br />
0,5<br />
0,5<br />
4
k<br />
NO + 3<br />
N2O5 3NO2<br />
Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định đối với NO3 và NO:<br />
d[NO<br />
3]<br />
dt<br />
d[NO]<br />
dt<br />
d[N2O 5]<br />
dt<br />
= k1.[N2O5] -<br />
'<br />
k .[NO2].[NO3] – k2.[NO2].[NO3] = 0 (1)<br />
1<br />
= k2.[NO2].[NO3] – k3.[NO].[N2O5] = 0 (2)<br />
= - (k1.[N2O5] + k3.[NO].[N2O5] ) +<br />
'<br />
k .[NO2].[NO3]<br />
1<br />
Từ (1) và (2) suy ra: k1.[N2O5] = ( k + k2).[NO2].[NO3]<br />
'<br />
1<br />
k3.[NO].[N2O5] = k2.[NO2].[NO3]<br />
k k<br />
[ NO]<br />
k k k<br />
2 3<br />
'<br />
1<br />
<br />
2 1<br />
[ NO kk<br />
] k ( k k )<br />
1 2<br />
'<br />
3 1<br />
<br />
2<br />
d[N2O 5]<br />
= - k1.[N2O5] - k3.[NO].[N2O5] +<br />
dt<br />
k2<br />
= k1.[N2O5].( -1 -<br />
'<br />
k k<br />
k3<br />
[NO2].[NO3] =<br />
k .[NO].[N2O5]<br />
1 2<br />
+<br />
k<br />
k<br />
'<br />
1<br />
'<br />
1<br />
k2<br />
2<br />
' k3<br />
k .<br />
1<br />
k .[NO].[N2O5]<br />
Câu 2. (2 điểm): Dung dịch điện li.<br />
Sục từ từ H2S vào dung dịch chứa Ag + 0,<strong>10</strong>M; Zn 2+ 0,<strong>10</strong> M và Ni 2+ 0,<strong>10</strong> M cho đến bão hòa H2S, thu<br />
được dung dịch A.<br />
Biết: pKs <strong>của</strong> Ag2S: 49,2; ZnS: 21,6; NiS: 18,5<br />
pKa <strong>của</strong> H2S: 7,02 và 12,9; nồng độ phân tử H2S bão hòa lúc cân <strong>bằng</strong> là 0,1 M.<br />
1. Tính pH và nồng độ S 2- <strong>của</strong> dung dịch H2S bão hòa trong nước.<br />
2. Hỏi ion nào kết tủa trước và ion nào kết tủa sau cùng. Giải thích cụ thể.<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1 Tính cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch H2S theo sự phân ly 2 nấc, pH chỉ phụ thuộc nấc thứ nhất. 0,5<br />
H2S H + + HS -<br />
K1<br />
HS - H + + S 2-<br />
K2<br />
→ Tính được pH = 4,01 và [S 2- ] = <strong>10</strong> -12,92 M<br />
2 Để biết ta tính nồng độ cần <strong>thi</strong>ết <strong>của</strong> [S 2- ] để xuất hiện mỗi kết tủa:<br />
0,5<br />
- Để xuất hiện kết tủa Ag2S từ dung dịch Ag + 0,<strong>10</strong>M: [S 2- ] = KS(Ag2S)/[Ag + ] 2 = <strong>10</strong> -47,2 M<br />
- Để xuất hiện kết tủa ZnS từ dung dịch Zn 2+ 0,<strong>10</strong>M: [S 2- ] = KS(ZnS)/[Zn 2+ ]= <strong>10</strong> -20,6 M<br />
- Để xuất hiện kết tủa NiS từ dung dịch Zn 2+ 0,<strong>10</strong>M: [S 2- ] = KS(NiS)/[Ni 2+ ]= <strong>10</strong> -17,5 M<br />
→ Thứ tự kết tủa <strong>có</strong> thể xuất hiện là: Ag 2 S, ZnS, NiS.<br />
Khi Ag2S xuất hiện trước, ta <strong>có</strong>:<br />
0,5<br />
2Ag + + H2S Ag2S + 2H + K = <strong>10</strong> 29,28<br />
Vì cân <strong>bằng</strong> <strong>có</strong> K lớn → Xem như xảy ra hoàn toàn → pH = 1<br />
0,5<br />
Vì [H2S] = 0,1 M → ta <strong>có</strong> [S 2- ] = <strong>10</strong> -18,92 M > <strong>10</strong> -20,6 M.<br />
Vậy sau khi Ag + kết tủa hoàn toàn thì Zn 2+ vẫn bị kết tủa, còn Ni 2+ thì không bị kết tủa<br />
Câu 3. (2 điểm): Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
1. Dung dịch X gồm Na2S 0,0<strong>10</strong>M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M. Axit hoá chậm dung dịch X đến pH =<br />
0. Thêm FeCl3 cho đến nồng độ 0,<strong>10</strong>M.<br />
)<br />
2<br />
5
- Tính thế <strong>của</strong> cực platin nhúng trong dung dịch thu được so với điện cực Ag nhúng trong dung<br />
dịch KI 0,01M <strong>có</strong> chứa AgI<br />
- Biểu diễn sơ đồ pin, viết phương trình phản ứng xảy ra tại <strong>các</strong> điện cực và phản ứng tổng quát<br />
khi pin hoạt động.<br />
Cho: pKa <strong>của</strong> axit: H2S pK1 = 7,00 , pK2 = 12,90 ; HSO4 - pK=2,00<br />
Tích số tan: PbS = <strong>10</strong> -26 ; PbSO4 = <strong>10</strong> -7,8 ; PbI2 = <strong>10</strong> -7,6 .<br />
E o Fe 3+ /Fe 2+ = 0,77 V ; E o S/H2S = 0,14V ; E o I2/2I - o<br />
= 0,54V ; E<br />
/<br />
AgI Ag<br />
= -0,145V<br />
2. Để mạ kẽm cho một chi tiết kim loại <strong>bằng</strong> phương pháp điện phân <strong>có</strong> thể dùng dung dịch ZnSO4. Hãy<br />
tính thời gian để được <strong>lớp</strong> mạ <strong>có</strong> chiều dày h = <strong>10</strong>0 m , nếu mật độ dòng i = 2A/dm 2 . Giả <strong>thi</strong>ết hiệu suất<br />
điện phân là <strong>10</strong>0%, khối lượng riêng <strong>của</strong> kẽm d = 7140 kg/m 3 . (Cho khối lượng nguyên tử kẽm MZn =<br />
65g/mol; F = 96500 C/mol).<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1 Axit hoá dung dịch X:<br />
S 2- + 2H + H2S (C H2S = 0,0<strong>10</strong> < S H2S nên H2S chưa bão hoà, không thoát ra<br />
khỏi dung dich)<br />
Phản ứng:<br />
0,5<br />
2 Fe 3+ + H2S 2 Fe 2+ + S + 2 H + K=<strong>10</strong> 21<br />
0,1 0,01<br />
0,08 0,02 0,02<br />
2 Fe 3+ + 2I - 2 Fe 2+ + I2 K=<strong>10</strong> 7,8<br />
0,08 0,06 0,02<br />
0,02 0,08 0,0<strong>30</strong><br />
Thành phần trong dung dịch: Fe 3+ 0,020 ; Fe 2+ 0,080 ;I2 0,0<strong>30</strong>M ;H + 0,02M<br />
E Fe 3+ /Fe 2+ = 0,77 + 0,059 lg 0,02/0,08 = 0,743V (cực dương)<br />
0,0592 1 0,0592 1<br />
lg 0,145 lg 0,0266<br />
V (cực âm)<br />
1 [I ] 1 0,01<br />
o<br />
EAgI / Ag<br />
EAgI / Ag<br />
<br />
Epin = E+ E = 0,743 (-0,0266) = 0,7696 V<br />
0,25<br />
Sơ đồ pin:<br />
(-) Ag , AgII - 0,01M Fe 3+ , Fe 2+ Pt (+)<br />
0.25<br />
Phản ứng: Ag + I - AgI + 1 e<br />
Fe 3+ + 1 e Fe 2+<br />
Ag + Fe 3+ + I - AgI +Fe 2+<br />
2 . 1m = <strong>10</strong> 3 mm =<strong>10</strong> 6 m<br />
0,5<br />
M<br />
m Zn = Zn<br />
It (1)<br />
2 F<br />
Mặt khác mZn = V.d = S.h.d (2)<br />
h: Chiều dày <strong>lớp</strong> mạ<br />
S: Diện tích bề mặt điện cực ( bề mặt kim loại cần mạ)<br />
D: Khối lượng riêng <strong>của</strong> Zn.<br />
Từ (1) và (2) suy ra<br />
2FShd<br />
t = vì mật độ dòng<br />
I i ( i: mật độ dòng) <br />
M I<br />
S<br />
Zn.<br />
S 1<br />
<br />
I i<br />
6
2Fhd<br />
Nên: t =<br />
M i<br />
Zn.<br />
(*)<br />
Thay <strong>các</strong> giá trị : h = <strong>10</strong>0 m = <strong>10</strong> -4 m<br />
MZn = 65 g/mol<br />
vào biểu thức (*) ta được :<br />
d = 7140 Kg/m 3 = 7140. <strong>10</strong> 3 g/m 3<br />
F = 96500 C/mol<br />
i = 2A/ dm 2 = 200 A/m 2<br />
4<br />
3<br />
2.96500.<strong>10</strong> .7140.<strong>10</strong><br />
t =<br />
<strong>10</strong>600,15 (s) = 2,944 (giờ)<br />
65.200<br />
Câu 4. (2 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
Có một hỗn hợp gồm MgCl2, FeCl3, CuCl2. Hoà tan hỗn hợp này vào nước được dung dịch A. Cho dòng<br />
khí H2S sục từ từ vào A cho đến dư thì thu được một lượng kết tủa (sau khi rửa sạch kết tủa và sấy khô)<br />
nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa thu được khi cho A tác dụng với một lượng dư dung dịch Na2S.<br />
Bằng <strong>các</strong>h tương tự, nhưng nếu thay FeCl3 <strong>bằng</strong> cùng khối lượng <strong>của</strong> FeCl2 ( dung dịch B) thì lượng kết<br />
tủa thu được sẽ chỉ <strong>bằng</strong> 1/3,36 lượng kết tủa khi cho dung dịch Na2S vào dung dịch B. Viết <strong>các</strong> phương<br />
trình phản ứng và xác định thành phần (% khối lượng) <strong>của</strong> mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
. Các phương trình phản ứng:<br />
1,0<br />
Trường hợp dung dịch A:<br />
- Tác dụng với H2S:<br />
CuCl2 +H2S → CuS↓ + 2HCl<br />
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S↓<br />
- Tác dụng với Na2S:<br />
CuCl2 +Na2S → CuS↓ + 2NaCl<br />
MgCl2 + Na2S +2H2O → Mg(OH)2+H2S + 2NaCl<br />
2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS + S↓ + 6NaCl<br />
Trường hợp dung dịch B<br />
- Tác dụng với H2S: CuCl2 +H2S → CuS↓ + 2HCl<br />
- Tác dụng với Na2S:<br />
CuCl2 +Na2S → CuS↓ + 2NaCl<br />
MgCl2 + Na2S +2H2O → Mg(OH)2 +H2S + 2NaCl<br />
FeCl2 + 3Na2S → 2FeS + 2NaCl<br />
Xác định thành phần:<br />
1,0<br />
Gọi lần lượt x,y,z là số mol <strong>của</strong> CuCl2, MgCl2, FeCl3. Đối với <strong>trường</strong> hợp dung dịch A,<br />
theo <strong>các</strong> phương trình phản ứng ta <strong>có</strong>:<br />
96x + 88z + 32z/2 + 58y =2,51 (96x + 32z/2) (1)<br />
Khi thay khối lượng <strong>của</strong> FeCl3 <strong>bằng</strong> một khối lượng tương đương FeCl2, số mol FeCl2 là<br />
162,5z<br />
127 .<br />
Đối với <strong>trường</strong> hợp dung dịch B ta <strong>có</strong> phương trình:<br />
96x + 58y + 88 162,5z = 3,36.96z (2)<br />
127<br />
Từ (1) và (2) tính được y= 0,664x và z= 1,67x<br />
Cuối cùng tính ra MgCl2: 13,45%; FeCl3: 57,80%; CuCl2 : 28,75%.<br />
Câu 5. (2 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
1. Thực hiện dãy chuyển hoá sau:<br />
7<br />
0,5
B<br />
OH<br />
1.<br />
2.<br />
BF 3<br />
NaOH<br />
CH 3 COCl<br />
AlCl 3<br />
OH<br />
A +<br />
B<br />
Cl<br />
C OH , HC C C(CH 3) 2<br />
DMF<br />
(A <strong>có</strong> liên kết hiđro nội phân tử).<br />
D<br />
H 2<br />
Pd Lindla E 2000 C F<br />
2. Viết <strong>các</strong> giai đoạn xảy ra trong quá trình chuyển vị pinacol <strong>của</strong> những glicol dưới đây trong môi <strong>trường</strong><br />
axit:<br />
a. Me2C(OH)C(OH)Me2 b. Ph2C(OH)C(OH)Me2<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1<br />
1<br />
H- - -O<br />
OH<br />
O<br />
C<br />
CH 3<br />
+<br />
OH<br />
OH O H<br />
A<br />
COCH 3 B<br />
+<br />
-<br />
BF 3<br />
HO COCH 3<br />
OH<br />
COCH 3<br />
(C)<br />
NaOH<br />
O<br />
-<br />
COCH 3<br />
O<br />
-<br />
Cl<br />
Me 2 C C<br />
CH<br />
O<br />
CH 3 CH 3<br />
O C CH=CH 2<br />
200 0 C<br />
OH<br />
COCH 3<br />
COCH 3<br />
D<br />
COCH 3<br />
E<br />
F<br />
COCH 3<br />
2 a)<br />
0,5<br />
CH 3 CH 3<br />
CH 3 CH 3<br />
H +<br />
H 3 C C C CH 3 H 3 C C C CH 3<br />
+<br />
OH OH<br />
OH OH 2<br />
- H 2 O<br />
CH 3 CH 3<br />
H 3 C C C<br />
+<br />
CH 3<br />
OH<br />
CH 3<br />
+<br />
H 3 C C C CH 3<br />
: OH CH 3<br />
- H +<br />
CH 3<br />
H 3 C C C CH 3<br />
O CH 3<br />
b.<br />
0.5<br />
8
Ph CH 3<br />
Ph CH 3<br />
Ph CH 3<br />
H + - H 2 O<br />
Ph C C CH 3<br />
Ph C C CH 3<br />
Ph C C CH<br />
+<br />
3<br />
+<br />
OH OH<br />
OH 2 OH<br />
OH<br />
Ph<br />
Ph<br />
+<br />
- H +<br />
Ph C C CH 3<br />
Ph C C CH 3<br />
CH 3<br />
: OH<br />
CH 3 O<br />
Câu 6. (2 điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit-<br />
Bazơ.<br />
1. Chất K <strong>có</strong> công thức:<br />
Từ chất A là 1,2,3-trimetylbenzen người ta tổng hợp ra chất K theo sơ đồ:<br />
NBS<br />
A <br />
1:2 B<br />
F<br />
CH3Cl<br />
<br />
AlCl G<br />
3<br />
<br />
CN du<br />
C<br />
0<br />
2 4 ,<br />
H SO t<br />
H<br />
0<br />
3 , t<br />
H O<br />
D<br />
CH 2 N 2<br />
I<br />
as<br />
ThO<br />
2<br />
E<br />
H2<br />
, Pd<br />
0 K<br />
40 C<br />
a) Hãy cho biết cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất từ B đến I. Trong phản ứng I<br />
1.( CH3)<br />
2CHMgCl<br />
<br />
2. HO F<br />
2<br />
H2<br />
, Pd<br />
0 K <strong>có</strong> thể tạo ra sản phẩm<br />
40 C<br />
nào khác không ?<br />
b) So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất: D, E và G. Giải thích ngắn gọn?<br />
Hợp chất F <strong>có</strong> 2 <strong>đồng</strong> phân cấu hình, hãy cho biết nhiệt độ sôi <strong>của</strong> chúng giống nhau hay khác nhau? Tại<br />
sao?<br />
2. Từ metyl xiclopropyl xeton và hợp chất cơ magie tuỳ ý chọn, viết sơ đồ phản ứng điều chế 2,6-<br />
đimetyl-9-bromnona-2,6-đien.<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1<br />
B<br />
Br<br />
Br<br />
C<br />
CN<br />
CN<br />
D<br />
COOH<br />
COOH<br />
1,0<br />
E F G<br />
OH<br />
O<br />
OH<br />
H<br />
I<br />
9
Sản phẩm khác:<br />
b. - Nhiệt độ sôi giảm dần theo trình tự: D > G > E<br />
- D, G <strong>có</strong> liên kết hyđro và liên kết hyđro giữa <strong>các</strong> phân tử D bền hơn giữa <strong>các</strong> phân tử G.<br />
+ 2 <strong>đồng</strong> phân cấu hình <strong>của</strong> F <strong>có</strong> nhiệt độ sôi khác nhau vì chúng vừa là <strong>đồng</strong> phân quang học vừa<br />
là <strong>đồng</strong> phân hình học.<br />
0,5<br />
2<br />
O<br />
C<br />
CH3<br />
.<br />
.<br />
1<br />
2<br />
CH 3 MgBr<br />
H 2 O<br />
OH<br />
C CH3<br />
CH 3<br />
+ HBr<br />
- H 2 O<br />
Mg<br />
OH<br />
. H<br />
C CH 2 CH 2 CH=C CH 3 O +<br />
3 HBr<br />
CH 3 MgBr<br />
CH<br />
CH 3<br />
3<br />
1<br />
2<br />
3<br />
.<br />
.<br />
Br CH 2 CH 2 CH=C<br />
Br CH 2 CH 2 CH=C<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 2 CH 2 CH=C<br />
Câu 7. (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
1. Chất A <strong>có</strong> CTPT là C8H16O, cho phản ứng Iođofom nhưng không cộng được H2. Khi đun A với H2SO4<br />
đặc ở 170 o C ta thu được chất B và C (cả hai <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> CTPT là C8H14). Nếu ôxi <strong>hóa</strong> B rồi <strong>đề</strong> cacboxyl sản<br />
phẩm sẽ thu được metylxiclopentan. Chât B không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân hình học. Xác định CTCT <strong>của</strong> A,B,C và<br />
giải thích sự tạo ra chất C.<br />
2. Metylisopropylxeton phản ứng với đietyl cacbonat trong môi <strong>trường</strong> kiềm-rượu, tạo thành hợp chất A.<br />
Cho axeton tác dụng với fomanđehit và đietylamin, thu được chất B. Metyl hoá B <strong>bằng</strong> metyl iođua, sau<br />
đó tiến hành tách loại Hopman, thu được C. Khi C phản ứng với A trong môi <strong>trường</strong> kiềm- rượu thì được<br />
D. Cho D phản ứng với NaOH, sau với axit HCl và cuối cùng đun nóng thì được E. Hãy xác định công<br />
thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất từ A đến E và hoàn thành <strong>các</strong> phương trình phản ứng.<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1 . Chất A <strong>có</strong> v =1, cho phản ứng Iođofom nhưng không cộng được H2 A <strong>có</strong><br />
1,0<br />
CH 3<br />
-CH-<br />
nhóm OH<br />
Và A <strong>có</strong> 1 vòng.<br />
Nếu ôxi <strong>hóa</strong> B rồi <strong>đề</strong> cacboxyl sản phẩm sẽ thu được metylxiclopentan nên A cũng p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> <strong>bộ</strong><br />
<strong>khu</strong>ng giống metylxiclopentan. Vậy A là 1 trong 3 chất sau đây:<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
0,5<br />
OH<br />
HO<br />
OH<br />
(1) (2) (3)<br />
Chất 3 phù hợp do tách nước <strong>sinh</strong> ra B không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân hình học.<br />
B là :<br />
C là<br />
<strong>10</strong>
Sự tạo thành chất C:<br />
H +<br />
- H<br />
+<br />
OH<br />
-<br />
H 2<br />
O<br />
(+)<br />
(+)<br />
Xác định CTCT đúng <strong>của</strong> A,B,C được 0,5 đ. Viết đúng cơ chế tạo C được 0,5 đ<br />
2<br />
O<br />
CO(OEt) 2<br />
EtONa<br />
O<br />
A<br />
O<br />
OEt<br />
1,0<br />
O<br />
+ CH2 O + Et 2 NH Manich O<br />
NEt 2<br />
B<br />
1. CH 3 I<br />
2. T¸ch Hopman<br />
O<br />
C<br />
A, EtONa<br />
E: 3-isopropylxiclohex-2-enon<br />
Xác định CTCT <strong>của</strong> A,B,C,D,E mỗi chất được 0,25đ.<br />
O<br />
COOEt<br />
1. NaOH<br />
2. H +<br />
3. t o<br />
D<br />
O<br />
E<br />
Câu 8. (2 điểm): Hữu cơ tổng hợp.<br />
Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol và etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số mol <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất<br />
trong mỗi phần là như nhau).<br />
- Phần 1: tác dụng hết với Na thu được 1,344 lít (đktc) khí H2.<br />
- Phần 2: tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M khi đun nóng.<br />
- Phần 3: (<strong>có</strong> khối lượng <strong>bằng</strong> khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì <strong>có</strong> 2,688 lít (đktc) khí<br />
bay ra.<br />
Tính khối lượng mỗi chất <strong>có</strong> trong hỗn hợp X, biết rằng hiệu suất <strong>các</strong> phản ứng <strong>đề</strong>u là <strong>10</strong>0% \<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
Phần 1 : CH3COOH (a mol), C3H5(OH)3 (b mol) và CH3COOC2H5 (c mol)<br />
Phần 2 : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3 (xb mol) và CH3COOC2H5 (xc mol)<br />
Phần 3 : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3 (xb mol) và CH3COOC2H5 (xc mol)<br />
mhh = 60.(a + 2xa) + 92.(b+2xb) + 88.(c+2xc) = 44,8 (gam)<br />
0,25<br />
=> (2x + 1)(60a + 92b + 88c) = 44,8 (I)<br />
- Cho phần 1 tác dụng hết với Na :<br />
1<br />
CH COOH + Na CH COONa+ H<br />
3 3 2<br />
0,25<br />
2<br />
a<br />
Mol : a<br />
2<br />
3<br />
C H (OH) + 3Na C H (ONa) + H 2<br />
3b<br />
3 5 3 3 5 3 2<br />
Mol:<br />
b<br />
2<br />
<strong>11</strong>
Số mol khí H2 thu được là: a + 3b = 0,06(mol) a + 3b = 0,12<br />
2 2<br />
- Cho phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH :<br />
CH COOH NaOH CH COONa H O<br />
3 3 2<br />
Mol : xa xa<br />
3 2 5 3 2 5<br />
(II)<br />
CH COOC H NaOH CH COONa C H OH<br />
Mol : xc xc<br />
Số mol NaOH phản ứng là : xa + xc = 0,2 (mol)<br />
(III)<br />
- Cho phần 3 tác dụng với NaHCO3 dư:<br />
CH COOH NaHCO CH COONa CO H O<br />
3 3 3 2 2<br />
Mol : xa xa<br />
Số mol khí CO2 thu được là : xa = 0,12 (mol) (IV)<br />
0,25<br />
0,25<br />
Từ (II), (III) và (IV) ta <strong>có</strong>:<br />
<br />
0,12<br />
<br />
ax = 0,12 a= x<br />
0,04x - 0,04<br />
b<br />
<br />
x<br />
<br />
0,08<br />
cx = 0,08 c=<br />
<br />
x<br />
Do b > 0 nên 0,04x - 0,04> 0 x >1 (*)<br />
Thay a, b, c vào (I) ta được:<br />
0,12 0,04x 0,04 0,08 <br />
(2x 1) 60. 92. 88. <br />
44,8<br />
x x x <br />
Giải phương trình bậc 2 =><br />
<br />
2<br />
7,36x - 20x + <strong>10</strong>,56 = 0<br />
x<br />
2 (Tháa m·n (*))<br />
<br />
x<br />
33/ 46 < 1 (Lo¹i)<br />
Thay x = 2 vào (II), (III) và (IV) ta được kết quả:<br />
Khối lượng <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất <strong>có</strong> trong hỗn hợp X là:<br />
m<br />
CH3COOH<br />
= 60.(a + 2xa) = 18 gam<br />
m = 92.(b+2xb) = 9,2 gam<br />
C3H 5 (OH) 3<br />
m<br />
CH3COOC 2H5<br />
= 88.(c+2xc) = 17,6 gam<br />
12<br />
a = 0,06 (mol)<br />
<br />
b = 0,02 (mol)<br />
<br />
c = 0,04 (mol)<br />
Câu 9. (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Cho <strong>các</strong> phản ứng với hằng số cân <strong>bằng</strong> tại 820 o C như sau :<br />
CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k) (1) Kp1 = 0,2<br />
C(r) + CO2(k) 2CO(k) (2) Kp2 = 2<br />
1. Trong một bình chân không dung tích 22,4 lít ở 820 0 C, người ta cho 1,0 mol CaCO3 và 1,0 mol<br />
cacbon. Xác định thành phần <strong>của</strong> hệ ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
2. P<strong>hải</strong> tăng thể tích bình lên bao nhiêu thì CaCO3 phân hủy hoàn toàn.<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1 Gọi x là số mol CaCO3 bị phân hủy. y là số mol C tham gia phản ứng.<br />
1,0<br />
Ta <strong>có</strong>: CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k) (1) K1 = 0,2<br />
1,0
1-x x x-y<br />
C(r) + CO2(k) 2CO(k) (2) K2 = 2<br />
1-y x - y 2y<br />
Số mol <strong>của</strong> hỗn hợp khí = x + y (mol)<br />
RT<br />
Từ (1) → K1 = PCO2 = 0,2 atm = (x – y). V = (x- y)<br />
0,082.(273<br />
820)<br />
22, 4 = (x – y). 4<br />
→ x- y = 0,2/4 = 0,05(*)<br />
P<br />
2<br />
CO<br />
Pco2<br />
Từ (2) → K2 = = 2 => PCO =<br />
2.<br />
P CO<br />
<br />
2<br />
0,4<br />
atm.<br />
RT<br />
0,4<br />
0,4<br />
y 0,079<br />
=> 2y. V =<br />
2.4<br />
Thay vào (*) → x = 0,129<br />
Trong hệ <strong>có</strong> 0,129 mol CaO ; 0,871 mol CaCO3 ; 0,921 mol C ; 0,05 mol CO2 ; 0,158 mol<br />
CO.<br />
2 Để sự phân hủy CaCO3 xảy ra hoàn toàn => x = 1 và áp suất riêng phần <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí tại<br />
thời điểm cân <strong>bằng</strong> bị phá hủy là không bị thay đổi.<br />
Nghĩa là PCO = 0,632 atm và PCO2 = 0,2 atm.<br />
RT<br />
(1 y')<br />
0,2 ( I)<br />
V<br />
RT<br />
.2y'<br />
0,632 ( II )<br />
=> V<br />
Với y’là số mol C đã tham gia phản ứng.<br />
2y'<br />
3,16<br />
Lấy (II) chia cho (I) =><br />
1 y'<br />
=> y’ = 0,612 mol. Thay vào (II)<br />
0,082.(820<br />
273).2.0,612<br />
173,6<br />
=> V =<br />
0,632<br />
lít.<br />
=> Để CaCO3 phân hủy hoàn toàn thì thể tích bình p<strong>hải</strong> lấy là: V 173,76lít<br />
Bài <strong>10</strong>. (2 điểm): Phức chất.<br />
Coban (Z=27) tạo ra được <strong>các</strong> phức [CoCl2(NH3)4 + ] A ; [Co(CN)6] 3- B ; [CoCl3(CN)3] 3- C.<br />
5. Viết tên <strong>của</strong> A,B,C.<br />
6. Theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị, <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> nào?<br />
7. Các ion phức trên <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể? Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng.<br />
8. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> A với ion Fe 2+ trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
Hướng dẫn<br />
Ý Nội dung Điểm<br />
1 Điclorotetraamincoban(III)<br />
Hexaxianocobantat(III)<br />
Triclorotrixianocobantat(III)<br />
0,5<br />
2 [Co(CN)6] 3- - Co lai <strong>hóa</strong> d 2 sp 3 , C- sp, N sp hoặc N không lai <strong>hóa</strong>. 0,5<br />
3. A <strong>có</strong> hai <strong>đồng</strong> phân, B không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân, C <strong>có</strong> hai <strong>đồng</strong> phân. 0,75<br />
13
Cl<br />
Cl<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Co<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
H3 N<br />
Co<br />
Cl<br />
NH 3<br />
Cl<br />
NH 3<br />
( A)<br />
NC<br />
NC<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
CN<br />
( B)<br />
Cl<br />
CN<br />
NC<br />
Cl<br />
Co<br />
CN<br />
Cl<br />
NC<br />
Cl<br />
Co<br />
Cl<br />
Cl<br />
CN<br />
CN<br />
( C)<br />
4 . [CoCl2(NH3)4 + ] + Fe 2+ + 4H + → Co 2+ + Fe 3+ + 2Cl - + 4NH4 + 0,25<br />
14
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
( Đề <strong>thi</strong> này <strong>có</strong> 03 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Bài 1. (2,0 điểm): Tốc độ phản ứng.<br />
1<br />
1. Xét phản ứng thuận nghịch: O2 (k)+ SO2(k) <br />
SO3(k)<br />
2<br />
Hãy tính hằng số cân <strong>bằng</strong> Kp <strong>của</strong> phản ứng trên ở 60 0 C (chấp nhận hiệu ứng nhiệt <strong>của</strong> phản ứng không phụ<br />
thuộc nhiệt độ).<br />
Cho <strong>các</strong> số liệu nhiệt động tiêu chuẩn tại 25 0 C như sau:<br />
Khí<br />
0<br />
<strong>sinh</strong><br />
H (kJ.mol –1 )<br />
0<br />
S (J.K –1 .mol –1 )<br />
SO3 -395,18 256,22<br />
SO2 -296,06 248,52<br />
O2 0,0 205,03<br />
2. Phản ứng sau dùng để phân tích ion I :<br />
- - +<br />
IO + 5I + 6H 3I + 3H O<br />
3(dd) (dd) (dd) 2(dd) 2 (dd)<br />
Khi nghiên cứu động <strong>học</strong> <strong>của</strong> phản ứng trên ở 25 o C, thu được <strong>các</strong> kết quả thực nghiệm như sau:<br />
Thí [ IO ], M [I - ], M [H + ], M v (mol.l -1 .s -1 )<br />
3<br />
nghiệm<br />
1 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong> 0,0<strong>10</strong> 0,60<br />
2 0,040 0,<strong>10</strong> 0,0<strong>10</strong> 2,40<br />
3 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>30</strong> 0,0<strong>10</strong> 5,40<br />
4 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong> 0,020 2,40<br />
a) Sử dụng <strong>các</strong> dữ kiện trên để xác định bậc riêng phần đối với từng chất phản ứng. Viết biểu thức tốc độ <strong>của</strong><br />
phản ứng.<br />
b) Tính hằng số tốc độ và cho biết thứ nguyên <strong>của</strong> nó.<br />
c) Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng được xác định là 84kJ/mol ở 25 o C. Tốc độ phản ứng tăng lên bao<br />
nhiêu lần nếu năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> giảm còn 74kJ/mol <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h dùng xúc tác thích hợp.<br />
Bài 2 (2,0điểm): Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Một dung dịch (X) <strong>có</strong> chứa hai loại đơn axit yếu : HA với hằng số axit <strong>của</strong> KHA = 1.74 × <strong>10</strong> -7 , và HB với<br />
hằng số axit <strong>của</strong> KHB = 1.34 × <strong>10</strong> -7 . Dung dịch X <strong>có</strong> pH <strong>bằng</strong> 3,75.<br />
1. Để phản ứng hết với <strong>các</strong> chất <strong>có</strong> trong hoàn <strong>10</strong>0 ml dung dịch X cần <strong>10</strong>0 ml dung dịch NaOH 0,220 M.<br />
Tính nồng độ (mol/L) <strong>của</strong> mỗi axit trong dung dịch X. Biết [KW = 1,00 × <strong>10</strong> -14 ở 298 K.]<br />
2. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch Y <strong>có</strong> chứa 6,00.<strong>10</strong> -2 (M) NaA và 4,00.<strong>10</strong> -2 M NaB<br />
3. Một dung dịch đệm được thêm vào dung dịch Y để duy trì độ pH <strong>10</strong>.0. Giả sử không <strong>có</strong> sự thay đổi thể<br />
tích <strong>của</strong> dung dịch Z.<br />
Tính độ tan (trong mol • L-1) <strong>của</strong> M(OH)2 trong Z, biết <strong>các</strong> anion A - và B - <strong>có</strong> thể tạo ra <strong>các</strong> phức với M 2 +<br />
M(OH)2 M 2+ + 2OH – Ksp = 3.<strong>10</strong> ×<strong>10</strong> -12<br />
M 2+ + A – [MA] + K1 = 2.1 × <strong>10</strong> 3<br />
[MA] + + A – [MA2] K2 = 5.0 × <strong>10</strong> 2<br />
M 2+ + B – [MB] + K’1 = 6.2 × <strong>10</strong> 3<br />
[MB] + + B – [MB2] K’2 = 3.3 × <strong>10</strong> 2<br />
Bài 3 (2,0điểm): Điện hoá <strong>học</strong><br />
1. Hãy trình bày <strong>các</strong>h <strong>thi</strong>ết lập sơ đồ pin sao cho khi pin hoạt động thì xảy ra phản ứng:<br />
H3AsO4 + NH3 → H2AsO<br />
4<br />
<br />
+<br />
+<br />
NH 4
2. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin ở điều kiện tiêu chuẩn ( E o pin ).<br />
3. Biết C H3AsO<br />
= 0,025 M; C<br />
4<br />
NH = 0,0<strong>10</strong> M. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin.<br />
3<br />
Cho: pK ai(H3AsO 4)<br />
= 2,13; 6,94; <strong>11</strong>,50; pK + 9,24 (pKa = - lgKa, với Ka là hằng số phân li axit).<br />
a(NH 4 )<br />
pH 2<br />
1 atm; ở 25 o C:<br />
RT<br />
2,<strong>30</strong>3 0,0592.<br />
F <br />
Bài 4 (2,0 điểm) : Bài tập vô cơ<br />
A, B, C, D, E, F là <strong>các</strong> hợp chất <strong>có</strong> oxi <strong>của</strong> nguyên tố X và khi cho tác dụng với NaOH <strong>đề</strong>u tạo ra<br />
chất Z và H2O. X <strong>có</strong> tổng số hạt proton và nơtron bé hơn 35, <strong>có</strong> tổng số oxi <strong>hóa</strong> dương cực đại và 2 lần số oxi<br />
<strong>hóa</strong> âm là -1. Hãy lập luận để tìm <strong>các</strong> chất trên và viết phương trình phản ứng. Biết rằng dung dịch mỗi chất<br />
A, B, C trong dung môi nước làm quỳ tím <strong>hóa</strong> đỏ. Dung dịch E, F phản ứng được với dung dịch axit mạnh và<br />
bazơ mạnh.<br />
Bài 5 (2,0điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng.<br />
1. Cho sơ đồ chuyển hoá sau :<br />
Na<br />
CH 3 toluen<br />
OH<br />
K 2 Cr 2 O 7<br />
H 3 C CH 3<br />
H 2 SO 4 , t o<br />
CH 3 O CHO<br />
ClCH<br />
A 2 COOH HCl CH 3 OH, H 2 SO 4<br />
B C D E X<br />
O 2 N<br />
F<br />
toluen<br />
C 2 H 5 OH, KOH<br />
CHO<br />
Y<br />
H 2 O<br />
Viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, E, F, G, H, X, Y.<br />
2. Viết cơ chế <strong>của</strong> chuyển <strong>hóa</strong> sau:<br />
O<br />
O<br />
1/ R<br />
2/ H 3 O +<br />
3/ EtONa<br />
MgX<br />
H 2 N-NH 2<br />
t 0 EtOH<br />
Bài 6 (2,0điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ. Tính Axit- Bazơ. Đồng phân lập thể, Danh pháp.<br />
Cho <strong>các</strong> công thức cấu tạo sau:<br />
R<br />
O<br />
1. Hãy vẽ công thức <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân lập thể ứng với cấu tạo A.<br />
2. Ứng với công thức cấu tạo B <strong>có</strong> bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể, vì sao? Dùng <strong>các</strong> kí hiệu thích hợp để chỉ rõ<br />
cấu hình <strong>của</strong> mỗi <strong>đồng</strong> phân đó.<br />
3. Hãy chỉ rõ trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> từng nguyên tử N ở cấu tạo C và ghi giá trị pKa (ở 25 o C): 1,8; 6,0; 9,2<br />
vào từng trung tâm axit trong công thức tương ứng với C, giải thích.<br />
Bài 7 (2,0điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
1. Hợp chất A (<strong>có</strong> công thức phân tử là C13H18O) <strong>có</strong> tính quang hoạt, không phản ứng với 2,4-<br />
đinitrophenylhydrazin nhưng tham gia phản ứng idofom. Phản ứng ozon phân hợp chất A thu được chất B và<br />
chất C, cả hai hợp chất này <strong>đề</strong>u tác dụng với 2,4-đinitrophenylhydrazin nhưng chỉ <strong>có</strong> chất C tác dụng được<br />
với thuốc thử Tollens. Nếu lấy sản phẩm <strong>của</strong> phản ứng giữa chất C với thuốc thử Tollens để axit <strong>hóa</strong> rồi đun<br />
nóng thì thu được chất D (<strong>có</strong> công thức phân tử là C6H8O4). Chất B <strong>có</strong> thể chuyển hoá thành chất E (<strong>có</strong> công<br />
thức cấu tạo là p-C2H5C6H4-CH2CHO). Hãy viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, E.<br />
2. Xác định cấu tạo <strong>các</strong> chất từ A đến D và hoàn thành sơ đồ sau. Biết D là một cacben.<br />
CH 3<br />
PhNH 3 Cl<br />
H 3 C NH 2<br />
BrC 2 H 4 OH<br />
A I 2/PPh 3<br />
HC(OEt) 3 KOC(CH 3 ) 3<br />
B<br />
C<br />
D<br />
HN<br />
HCOOH<br />
CH 3<br />
N
Bài 8 (2,0điểm): Bài tập hữu cơ tổng hợp.<br />
X là một ankaloit, được tìm thấy trong cây coca. Khi phân tích X thấy: %C=68,09%; %H=<strong>10</strong>,64%;<br />
%N=9,93%; còn lại là O.<br />
Biết:<br />
- Công thức phân tử <strong>của</strong> X <strong>có</strong> 1 nguyên tử oxi.<br />
- X không tác dụng với benzensunfoclorua, không tan trong kiềm nhưng tn trong dung dịch HCl. X<br />
tác dụng với phenylhidrazin và cho phản ứng iodofom.<br />
- Nếu oxi <strong>hóa</strong> X <strong>bằng</strong> CrO3 sẽ tạo thành axit Y (C6H<strong>11</strong>O2N).<br />
- Có thể tổng hợp axit Y <strong>bằng</strong> chuỗi phản ứng sau:<br />
Br<br />
Br<br />
[CH(COOEt) 2 ] - Na + A<br />
Br 2 CH 3 NH 2<br />
B<br />
C (C <strong>11</strong> H 19 O 4 N)<br />
Ba(OH) 2 dd<br />
t 0 D ddHCl E<br />
t 0 Y + CO 2 + H 2 O<br />
1. Hãy xác định công thức phân tử <strong>của</strong> X ?<br />
2. Hãy viết <strong>các</strong> phản ứng trên và thực hiện sơ đồ chuyển <strong>hóa</strong> trên để xác định cấu tạo <strong>của</strong> X và Y ?<br />
Bài 9 (2,0điểm): Cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong><br />
1. Cho một lượng NH4Cl rắn vào một bình chân không. Đun bình lên nhiệt độ T(K). Khi hệ đạt đến<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> thì áp suất trong bình là 1,0 atm. Xác định T. Biết <strong>các</strong> đại lượng nhiệt động ở<br />
298 0 K như sau:<br />
∆H 0 (kJ/mol) ∆G 0 (kJ/mol)<br />
NH4Cl(r) -315,4 -203,9<br />
NH3(k) -92,3 -95,3<br />
HCl(k) -46,2 -16,6<br />
2. Giả <strong>thi</strong>ết hiệu ứng nhiệt <strong>của</strong> phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ và bỏ qua thể tích chất rắn.<br />
Giả sử phản ứng phân hủy khí A là phản ứng bậc nhất<br />
A(k) → 2B(k) + C(k)<br />
Trong 1 bình kín chứa khí A nguyên chất, áp suất trong bình lúc đầu là p (mmHg). Sau <strong>10</strong> phút, áp<br />
suất trong bình là 136,8mmHg. Đến khi phản ứng kết thúc, áp suất trong bình là 273,6mmHg. Xem như thể<br />
tích bình và nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phản ứng.<br />
a. Tính p.<br />
b. Tính áp suất riêng phần <strong>của</strong> A sau <strong>10</strong> phút.<br />
Bài <strong>10</strong> (2,0điểm): Phức chất<br />
1. Thêm dần dung dịch KCN vào dung dịch NiCl2 lúc đầu thu được kết tủa xanh R, sau đó kết tủa này tan ra<br />
tạo thành dung dịch màu vàng <strong>của</strong> chất S. Nếu cho thêm tiếp KCN đặc thì thu được dung dịch màu đỏ <strong>của</strong><br />
chất T. Hãy viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm này.<br />
2. Cho biết S và T <strong>đề</strong>u nghịch từ, dựa theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị (VB), hãy dự đo<strong>án</strong> cấu trúc phân tử <strong>của</strong><br />
chúng.<br />
3. Chất S ở dạng rắn <strong>có</strong> màu vàng, phản ứng với lượng dư K kim loại trong NH3 lỏng cho chất rắn Z màu vàng<br />
nhạt, nghịch từ. Chất Z bị phân hủy nhanh khi tiếp xúc với không khí ẩm tạo thành lại chất S. Nếu cho 3,19<strong>10</strong><br />
gam chất Z vào nước (dư) thì thu được 0,224 lít khí H2 (đktc). Cho biết Z chứa 49,0% K theo khối lượng. Hãy<br />
xác định công thức <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>, dự đo<strong>án</strong> cấu trúc phân tử <strong>của</strong> Z và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra.<br />
------------------------------------HẾT----------------------------------
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
LÊ HỒNG PHONG-NAM ĐỊNH<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC<br />
MỞ RỘNG NĂM HỌC 2014- 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Bài 1: Tốc độ phản ứng:<br />
Cho phản ứng:<br />
A B + C<br />
Phản ứng trên bậc 1 và <strong>có</strong> hằng số tốc độ tại 288K và 325K lần lượt là 2. <strong>10</strong> -2 s -1 và 0,38 s -1 .<br />
1. Tính năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng.<br />
2. Tính thời gian cần <strong>thi</strong>ết để phản ứng hoàn thành được 0,1%; 50%; 75% ở <strong>30</strong>3K.<br />
Bài 2: Dung dịch điện ly:<br />
1.Có hai dung dịch A chứa H 2 C 2 O 4 0,1M và dung dịch B chứa Na 2 C 2 O 4 0,1M. Tính pH và<br />
nồng độ ion C 2 O<br />
2- 4 <strong>có</strong> trong dung dịch A và B.<br />
2.Thêm Fe(NO 3 ) 3 (tinh thể) vào dung dịch A và dung dịch B để đạt nồng độ (ban đầu) là<br />
1,0.<strong>10</strong> -4 M. Giả <strong>thi</strong>ết thể tích dung dịch thay đổi không đ<strong>án</strong>g kể. Hãy cho biết <strong>có</strong> xuất hiện kết<br />
tủa Fe(OH) 3 không? Chứng minh?<br />
3.Tính phần mol <strong>của</strong> phức Fe(C 2 O 4 )<br />
3- 3 trong dung dịch A.<br />
Cho <strong>các</strong> giá trị hằng số tạo thành tổng hợp <strong>của</strong> phức Fe 3+ với C 2 O<br />
2- 4 là 1 = 1,0.<strong>10</strong> 8 ; 2 =<br />
2,0.<strong>10</strong> 14 ; 3 = 3,0.<strong>10</strong> 18 ; K W = <strong>10</strong> -14 .<br />
Hằng số phân ly axit <strong>của</strong> H 2 C 2 O 4 là K a1 = 0,05; K a2 = 5.<strong>10</strong> -5 .<br />
Tích số tan <strong>của</strong> Fe(OH) 3 K s = 2,5.<strong>10</strong> -39 .<br />
Bài 3: Pin điện:<br />
1.Người ta tiến hành <strong>thi</strong>ết lập một pin sau:<br />
Nửa pin I: gồm một điện cực Ag được phủ AgCl nhúng vào dung dịch KCl bão hòa.<br />
Nửa pin II: gồm thanh Pt được phủ hỗn hợp nhão gồm Hg và Hg 2 Cl 2 nhúng vào dung dịch<br />
KCl bão hòa.
a.Xác định <strong>các</strong> điện cực, phản ứng tại <strong>các</strong> điện cực và phản ứng chung trong pin.<br />
b. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin trên tại 25 0 C.<br />
c. Tại 20 0 C, người ta đo được sức điện động <strong>của</strong> pin là 0,0421V. Xác định H 0 , S 0 , G 0<br />
<strong>của</strong> phản ứng chung trong pin tại 25 0 C. Giả <strong>thi</strong>ết H 0 , S 0 không đổi trong khoảng nhiệt độ<br />
trên.<br />
Cho pKs (AgCl) = <strong>10</strong>; pKs(Hg 2 Cl 2 ) = 17,88; E 0 <strong>của</strong> Ag + /Ag = 0,800V và Hg 2+ 2/Hg =<br />
0,792V.<br />
2.Viết <strong>các</strong> quá trình xảy ra tại <strong>các</strong> điện cực và phản ứng chung <strong>của</strong> quá trình khi tiến hành<br />
điện phân <strong>các</strong> dung dịch sau với điện cực trơ:<br />
a.Dung dịch H 2 SO 4 . b.Dung dịch Cu(NO 3 ) 2 .<br />
Bài 4: Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp:<br />
1.Hòa tan 9,13 gam một mẫu kali iođua vào <strong>10</strong>0 gam nước nóng. Thêm 13,96 gam I 2 vào<br />
dung dịch, <strong>khu</strong>ấy <strong>đề</strong>u đến khi thu được dung dịch <strong>đồng</strong> nhất A. Cô đặc dung dịch A rồi hạ nhiệt<br />
độ xuống 2 o C thấy xuất hiện tinh thể B. Tinh thể B <strong>có</strong> màu nâu sẫm. Lọc lấy phần tinh thể B,<br />
rửa sạch rồi làm khô. Hòa tan 0,950 gam B vào nước thu được dung dịch X. Chuẩn độ toàn <strong>bộ</strong><br />
lượng dung dịch X cần 21,7 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,2M (<strong>có</strong> mặt hồ tinh <strong>bộ</strong>t). Xác định công<br />
thức hợp chất B.<br />
Cho nguyên tử khối K: 39,<strong>10</strong>; I: 126,90; Cl: 35,45; O: 16,00; N: 14,01; C: 12,01; H: 1,01.<br />
2.Từ KI, KCl, Cl 2 , I 2 và nước hãy viết phương trình điều chế ICl.<br />
3.Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng sau:<br />
a.Khử Mn (III) oxit <strong>bằng</strong> CO, đun nóng để điều chế Mn 3 O 4 .<br />
b.Cho KCN dư vào dung dịch CuSO 4 .<br />
c.Hòa tan Cr 2 O 3 vào dung dịch phức Fe(CN)<br />
3- 6 trong môi <strong>trường</strong> kiềm.<br />
Bài 5: Cơ chế phản ứng, sơ đồ phản ứng, <strong>đồng</strong> phân, danh pháp:<br />
1.Trình bày cơ chế <strong>các</strong> phản ứng sau:
a.<br />
b.<br />
2.Cho sơ đồ phản ứng sau:<br />
a.Cho biết công thức cấu tạo <strong>các</strong> chất A, B, C, D, F.<br />
b.Cho biết F <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> tất cả bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân cấu hình?<br />
c.Trong số <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân cấu hình <strong>của</strong> F, hãy viết công thức cấu hình một <strong>đồng</strong> phân và<br />
biểu diễn cấu dạng <strong>của</strong> <strong>đồng</strong> phân đó.<br />
Bài 6: Tổng hợp hữu cơ, so s<strong>án</strong>h tính axit – bazo, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy:<br />
1.Axit squaric <strong>có</strong> công thức phân tử C 4 H 2 O 4 . Ở điều kiện thường axit squaric ở trạng thái<br />
tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước. Axit squaric là axit tương đối mạnh so với <strong>các</strong> axit hữu<br />
cơ thường gặp (CH 3 COOH <strong>có</strong> pK a = 4,76). Hằng số phân ly axit <strong>của</strong> axit squaric là pK a1 = 1,5<br />
và pK a2 = 3,4. Trong ion squarat C 4 O<br />
2- 4 độ dài <strong>các</strong> liên kết CC <strong>bằng</strong> nhau (1,47 A o ), <strong>các</strong> liên kết<br />
CO <strong>bằng</strong> nhau (1,26 A o ).<br />
Đề xuất công thức cấu tạo <strong>của</strong> axit squaric. Biểu diễn cấu trúc <strong>của</strong> ion squarat. Giải thích<br />
tại sao axit squaric <strong>có</strong> tính axit tương đối mạnh.
sau:<br />
2.Axit maleic và axit fumaric là <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> nhau. Công thức <strong>của</strong> hai axit như<br />
Hai axit <strong>có</strong> <strong>các</strong> giá trị pK a như sau: 1,9; 3,03; 4,44; 6,07. Hãy cho biết pK a1 và pK a2 <strong>của</strong> hai<br />
axit tương ứng với <strong>các</strong> giá trị nào? Giải thích ngắn gọn.<br />
3.Viết sơ đồ tổng hợp <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ sau từ <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ <strong>có</strong> 2 cacbon trở<br />
xuống, benzen, toluen và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết:<br />
a. b. (azulen)<br />
4. Các hợp chất hữu cơ <strong>có</strong> mạch liên hợp phân cực thường mang màu.<br />
a.Azulen là hiđrocacbon thơm không chứa vòng benzen, <strong>có</strong> màu xanh da trời. Naphtalen<br />
cũng là hiđrocacbon thơm và là <strong>đồng</strong> phân <strong>của</strong> azulen. Giải thích tại sao azulen <strong>có</strong> màu trong<br />
khi đó naphtalen lại không <strong>có</strong> màu.<br />
b.Khi cho azulen vào dung dịch H 2 SO 4 , azulen bị mất màu. Giải thích hiện tượng.<br />
Bài 7: Nhận biết – tách chất – xác định công thức phân tử:<br />
1.Hợp chất hữu cơ X là một hormon trong cơ thể con người. X tham gia vào một số quá<br />
trình <strong>của</strong> cơ thể như điều hòa huyết áp,… X là một dẫn xuất <strong>của</strong> axit heptanoic. Trong phân tử<br />
X không chứa nguyên tử cacbon bậc IV. Kết quả đo phổ khối lượng cho biết phân tử khối <strong>của</strong> X<br />
là 354u. Để xác định cấu tạo <strong>của</strong> X, người ta tiến hành <strong>các</strong> thí nghiệm sau:<br />
Hợp chất X không phản ứng với phenylhiđrazin để tạo kết tủa. Thực hiện phản ứng ozon<br />
phân oxi <strong>hóa</strong> X thu được 3 hợp chất hữu cơ A, B và C.<br />
Hợp chất A không quang hoạt và <strong>có</strong> công thức phân tử C 5 H 8 O 4 . Đun nóng A thu được<br />
anhiđrit axit vòng D (C 5 H 6 O 3 ).<br />
Hợp chất B thu được từ phản ứng ozon phân ở trên là một hỗn hợp raxemic. Hợp chất B <strong>có</strong><br />
thể thu được khi cho hexanal phản ứng với HCN rồi thủy phân sản phẩm trong dung dịch axit.
Oxi <strong>hóa</strong> C (C 8 H 12 O 6 ) <strong>bằng</strong> CrO 3 thu được hợp chất hữu cơ Y. Thực hiện phản ứng khử C<br />
<strong>bằng</strong> LiAlH 4 thu được chất G. Để chuyển <strong>hóa</strong> 1 mol C thành dẫn xuất axetyl F cần 2 mol axetyl<br />
clorua.<br />
Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, G, F.<br />
2.Có <strong>các</strong> lọ mất nhãn đựng chất lỏng và dung dịch riêng biệt sau đây: CH 3 OH; C 2 H 5 OH;<br />
CH 3 CHO; CH 3 CH 2 CHO; CH 3 COOH; glixerol. Trình bày phương pháp nhận biết <strong>các</strong> dung dịch,<br />
chất lỏng trên.<br />
Bài 8: Bài tập tổng hợp kiến thức hữu cơ:<br />
Tretinoin (A) là một tecpenoit được sử dụng rộng rãi để điều trị mụn trứng cá. A <strong>có</strong> công<br />
thức cấu hình như sau:<br />
1.Xác định cấu hình <strong>của</strong> A.<br />
sau:<br />
2.Để tổng hợp tretinoin từ xitral – a và axeton người ta tiến hành qua <strong>các</strong> giai đoạn như<br />
Thực hiện phản ứng ngưng tụ giữa xitral – a với axeton thu được pseuđoionon (B). Xử lý B<br />
với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được hỗn hợp C, D và E. Các chất B, C, D , E cùng <strong>có</strong> công thức<br />
phân tử C 13 H 20 O. Chất C, D và E <strong>đề</strong>u chứa vòng 6 cạnh, C và D <strong>có</strong> một nguyên tử cacbon bất<br />
đối còn E không <strong>có</strong> <strong>đồng</strong> phân quang <strong>học</strong>.<br />
Ngưng tụ E với CH 3 CN (xúc tác C 4 H 9 Li) thu được hợp chất F (C 15 H 21 N). Tiến hành khử F<br />
<strong>bằng</strong> DiBAlH thu được hợp chất G (C 15 H 22 O). Ngưng tụ G với hợp chất anhđrit β-<br />
metylglutaconic thu được H (C 21 H 26 O 3 ). Thủy phân H thu được K (C 21 H 28 O 4 ). Đun nóng K với
quinolin <strong>có</strong> mặt Cu để thực hiện phản ứng đecacboxyl <strong>hóa</strong> thu được L (C 20 H 28 O 2 ). Đun nóng L<br />
với I 2 thu được A.<br />
Cho biết: Công thức <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất như sau:<br />
Anhđrit β-metylglutaconic Xitral – a.<br />
DiBAlH là điisobutyl nhôm hiđrua: (i-Bu 2 AlH) 2 .<br />
a.Xác định công thức cấu hình <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất B, C, D , E, F, G, H, K, L, biết rằng <strong>các</strong> chất<br />
trên <strong>đề</strong>u là <strong>các</strong> sản phẩm chính.<br />
b.Trình bày cơ chế phản ứng từ B tạo ra hỗn hợp C, D , E và từ E tạo ra F.<br />
Bài 9: Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>:<br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: CH 3 OH (k) + H 2 O (k) 3H 2(k) + CO 2(k) .<br />
Entanpi và năng lượng tự do Gibbs tại 374K <strong>có</strong> giá trị ∆H 0 374K = + 53kJ/mol và ∆G 0 374K =<br />
-17 kJ/mol.K<br />
Cho vào bình phản ứng 1 mol metanol và 1 mol nước <strong>có</strong> mặt chất xúc tác. Duy trì nhiệt độ<br />
và áp suất trong bình không đổi là 374K và <strong>10</strong> 5 Pa.<br />
1.Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng tại nhiệt độ 374K.<br />
2.Khi hệ đạt trạng thái cân <strong>bằng</strong>, tính phần trăm lượng metanol đã chuyển <strong>hóa</strong> thành H 2 .<br />
3.Ở một thí nghiệm khác, cho vào bình phản ứng 1 mol metanol, 1 mol nước và 20 mol N 2<br />
<strong>có</strong> mặt chất xúc tác. Duy trì nhiệt độ và áp suất trong bình không đổi (374K và <strong>10</strong> 5 Pa). Tính<br />
phần trăm lượng metanol đã chuyển <strong>hóa</strong> thành H 2 .<br />
Bài <strong>10</strong>: Phức chất:<br />
1.Đun nóng sắt với CO ở nhiệt độ 150 0 C áp suất 15 atm thu được chất lỏng A. A không tan<br />
trong nước và phân hủy ở nhiệt độ <strong>30</strong>0 0 C. Cho biết công thức cấu tạo <strong>của</strong> A. Nguyên tử sắt
trong A ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> gì? Mô tả sự hình thành liên kết <strong>của</strong> A. Hình dạng phân tử <strong>của</strong> A<br />
như thế nào? Hợp chất A là chất thuận từ hay nghịch từ?<br />
2.Thực hiện phản ứng A với <strong>các</strong> chất theo phương trình như sau:<br />
A + 2K → D + B.<br />
A + 4KOH → D + E + 2H 2 O.<br />
A + I 2 → F + B.<br />
Xác định <strong>các</strong> chất D, B, E, F.<br />
--------------------Hết--------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Phạm Trọng Thịnh<br />
Số điện thoại: 0943666387
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
LƯƠNG VĂN TỤY, TỈNH NINH BÌNH<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể<br />
thời gian giao <strong>đề</strong><br />
(Đề <strong>có</strong> 05 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1 (2,0 điểm): Tốc độ phản ứng<br />
Đinitơ pentaoxit (N 2 O 5 ) là chất không bền và là một chất nổ. Ở pha khí phân hủy<br />
theo phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>:<br />
2N 2 O 5(k) 4NO 2(k) + O 2(k) (*)<br />
Các kết quả nghiên cứu động <strong>học</strong> cho thấy hằng số tốc độ <strong>của</strong> phản ứng (*):<br />
k = 4,1.<strong>10</strong> 13 .e<br />
1<br />
<strong>10</strong>3,137kJ<br />
. mol<br />
RT<br />
(s -1 )<br />
1. Xác định <strong>các</strong> giá trị <strong>của</strong> A, E a và biểu thức định luật tốc độ <strong>của</strong> phản ứng (*).<br />
2. Tính hệ số góc <strong>của</strong> log k = f(T -1 ) (T là nhiệt độ tuyệt đối) cho phản ứng (*).<br />
<br />
2 O 5<br />
Ở nhiệt độ nào ta <strong>có</strong> v = N (s-1 )?<br />
3. Tính giá trị đạo hàm<br />
<br />
d N O5<br />
dt<br />
<br />
2<br />
khi tiến hành phản ứng (*) trong bình kín <strong>có</strong> dung<br />
tích V = 12,0 dm 3 . Ở thời điểm này trong bình <strong>có</strong> 0,0453 mol N 2 O 5 và áp suất riêng phần<br />
<strong>của</strong> N 2 O 5 là 0,1 atm (<strong>các</strong> khí được coi là khí lí tưởng).<br />
4. Áp dụng nguyên lý nồng độ dừng, chứng minh cơ chế phản ứng sau phù hợp:<br />
N 2 O 5 NO 2 + NO 3<br />
k<br />
NO 2 + NO 3 <br />
NO 2<br />
2 + O 2 + NO<br />
k<br />
NO + N 2 O 5 <br />
3<br />
3 NO 2<br />
Câu 2 (2,0 điểm): Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li<br />
Dung dịch A: CaCl 2 0,016M; dung dịch B: Na 2 CO 3 0,016M<br />
1. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch B.<br />
2. Trộn <strong>10</strong> ml dung dịch A với <strong>10</strong> ml dung dịch B. Điều chỉnh pH = <strong>10</strong>. Có kết tủa<br />
CaCO 3 và Ca(OH) 2 tách ra không? Nếu <strong>có</strong> CaCO 3 tách ra hãy tính độ tan <strong>của</strong> CaCO 3<br />
trong hỗn hợp thu được.<br />
k 1<br />
k -1<br />
3. Tính thể tích dung dịch HCl 0,01M cần dùng để chuẩn độ <strong>10</strong> ml dung dịch B<br />
đến đổi màu phenolphtalein pH = 8.<br />
1
Cho pK a (H 2 CO 3 ) = 6,35; <strong>10</strong>,33; log * ( CaOH<br />
) = -12,6;<br />
K S1 (Ca(OH) 2 ) = 6,46.<strong>10</strong> -6 ; K S2 (CaCO 3 ) = 3,31.<strong>10</strong> -9 .<br />
Câu 3 (2,0 điểm): Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
1. Thiết lập sơ đồ pin sao cho khi pin hoạt động xảy ra phản ứng giữa 2 cặp oxi<br />
<strong>hóa</strong>-khử sau: Fe 3+ (0,<strong>10</strong> M)/Fe 2+ (0,0050M); Br 2 (0,0<strong>10</strong>M)/2Br - (0,<strong>10</strong>M).<br />
Cho E o Fe 3 / Fe 2 = 0,77 V; E o Br 2 /2Br = 1,07 V<br />
2. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong pin và tính sức điện động <strong>của</strong> pin.<br />
3. Tính nồng độ <strong>các</strong> ion trong dung dịch khi pin phóng điện hoàn toàn, giả <strong>thi</strong>ết thể<br />
tích hai dung dịch ở hai nửa pin <strong>bằng</strong> nhau và <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> <strong>10</strong>0 ml.<br />
4. Thêm vào dung dịch ban đầu (V = <strong>10</strong>0ml) ở anot <strong>10</strong>0 ml dung dịch KSCN 2,0M<br />
và ở catot <strong>10</strong>0 ml dung dịch AgNO 3 0,1M. Tính sức điện động <strong>của</strong> pin và viết phương<br />
trình phản ứng xảy ra khi pin phóng điện. (Bỏ qua sự tạo phức hiđroxo).<br />
Biết Fe 3+ + 3SCN - Fe(SCN) 3 = <strong>10</strong> 12<br />
pK S (AgBr) = 13,0.<br />
Câu 4 (2,0 điểm): Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp<br />
Chất X tinh thể màu trắng, <strong>có</strong> <strong>các</strong> tính chất sau:<br />
a/ Đốt X ở nhiệt độ cao thấy ngọn lửa <strong>có</strong> màu vàng tươi. Hòa tan X vào nước được<br />
dung dịch A. Cho khí SO 2 đi từ từ qua dung dịch A thấy xuất hiện màu nâu. Nếu tiếp tục<br />
cho SO 2 qua thì màu nâu biến mất, thu được dung dịch B. Thêm một ít axit nitric vào<br />
dung dịch B, sau đó thêm AgNO 3 thấy tạo thành kết tủa màu vàng.<br />
b/ Hòa tan X vào nước, thêm dung dịch H 2 SO 4 loãng, sau đó là dung dịch KI thấy<br />
xuất hiện màu nâu. Màu này bị biến mất khi thêm dung dịch Na 2 S 2 O 3 vào.<br />
1. Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng ion.<br />
2. Để xác định công thức <strong>của</strong> X người ta hòa tan 0,<strong>10</strong>0 gam X vào nước, thêm dư<br />
KI và một ít dung dịch H 2 SO 4 loãng. Chuẩn độ dung dịch thu được <strong>bằng</strong> dung dịch<br />
Na 2 S 2 O 3 0,<strong>10</strong>0M tới mất màu chỉ thị hồ tinh <strong>bộ</strong>t thấy hết 37,40 ml dung dịch Na 2 S 2 O 3.<br />
Tìm công thức phân tử và gọi tên X.<br />
Câu 5 (2,0 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, cơ chế phản ứng, <strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp<br />
Hợp chất A đóng vai trò là chất gốc để tạo thành <strong>các</strong> hợp chất E1 và E2<br />
2
(Gợi ý: Các hợp chất E1 và E2 là trans-diol <strong>có</strong> tỉ lệ 1: 1).<br />
1. Xác định cấu trúc <strong>của</strong> A, D, E1 và E2 trong sơ đồ phản ứng trên.<br />
2. Viết tên <strong>các</strong> hợp chất A, B, C, D, E1 và E2.<br />
3. Thêm <strong>các</strong> chất phản ứng cần <strong>thi</strong>ết bổ sung ở những nơi <strong>có</strong> dấu "?".<br />
4. Đ<strong>án</strong>h dấu tất cả <strong>các</strong> trung tâm bất đối <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất A, B, C, D, E1 và E2.<br />
Câu 6 (2,0 điểm): Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng<br />
chảy, tính axit- bazơ<br />
1. Nhóm OH nào thể hiện tính axit mạnh nhất trong hợp chất sau:<br />
(1) HO<br />
O<br />
O<br />
HO (2)<br />
OH (3)<br />
2. Cho 3 dị vòng (hình bên). Hãy sắp xếp <strong>các</strong> dị<br />
vòng theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi; tăng dần tính bazơ<br />
<strong>của</strong> <strong>các</strong> nhóm –NH. Giải thích.<br />
N<br />
H<br />
A<br />
N<br />
H<br />
B<br />
N<br />
N<br />
H<br />
C<br />
Câu 7 (2,0 điểm): Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ<br />
Khi đun nóng hợp chất A (C 4 H <strong>10</strong> O) với axit sunfuric thu được hợp chất B. B <strong>có</strong> thể<br />
kết hợp với 1 phân tử Cl 2 được sản phẩm C. Sản phẩm C này được xử lí với NaNH 2 cho<br />
D (C 4 H 6 ). D phản ứng với BH 3 , sau đó với H 2 O 2 /OH - thì được F (C 4 H 8 O). Phản ứng <strong>của</strong><br />
E với F sau đó thủy phân cho G. Hợp chất này bị hiđro <strong>hóa</strong> với xúc tác Pd/BaCO 3 cho H<br />
(C 8 H 16 O). Hãy xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất từ A đến H.<br />
3
Câu 8 (2,0 điểm): Hữu cơ tổng hợp<br />
Hai hợp chất hữu cơ A, B <strong>đề</strong>u chỉ chứa 2 nguyên tố và là <strong>đồng</strong> phân <strong>của</strong> nhau, <strong>đề</strong>u<br />
<strong>có</strong> khối lượng mol M < 250 g/mol.<br />
A phản ứng với dung dịch AgNO 3 /NH 3 tạo ra chất C, phản ứng với dung dịch<br />
HgSO 4 /H 2 SO 4 tạo ra chất D. Đun nóng D với dung dịch KMnO 4 trong H 2 SO 4 loãng <strong>sinh</strong><br />
ra hợp chất hữu cơ E duy nhất <strong>có</strong> cấu tạo:<br />
CH 3 CH 2 COOH<br />
CH 3 -C-CH 2 -CH-CH-CO-CH 3<br />
CH 3 COOH<br />
B phản ứng với hơi Br 2 <strong>có</strong> chiếu s<strong>án</strong>g thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất G.<br />
Biết B không phản ứng với Br 2 khi <strong>có</strong> <strong>bộ</strong>t Fe. Đốt cháy m gam B thu được m gam H 2 O.<br />
1. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo <strong>của</strong> A, B, C, D.<br />
2. Đun nóng B với dung dịch KMnO 4 dư, sau khi axit <strong>hóa</strong> sản phẩm được sản<br />
phẩm hữu cơ rắn X. Đun nóng X được sản phẩm Y chứa 2 nguyên tố. Xác định công thức<br />
cấu tạo <strong>của</strong> X, Y.<br />
(Không cần viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>).<br />
Câu 9 (2,0 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Cho : O 2(k) Cl (k) HCl (k) H 2 O (k) H 2 O (l)<br />
H 0 (kJ/mol -1 ) 0 0 - 92,31 -241,83 285,8<br />
S 0 298 (J.mol -1 . K) 205,03 222,9 186,7 188,7 69,9<br />
1. Tính hằng số K P <strong>của</strong> phản ứng sau tại 298K:<br />
4HCl (k) + O 2 (k) 2Cl 2 (k) + 2H 2 O (k) (1)<br />
2. Giả <strong>thi</strong>ết rằng S và H <strong>của</strong> phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Tính hằng<br />
số K P <strong>của</strong> phản ứng ở 698 K.<br />
3. Xác định áp suất hơi bão hoà <strong>của</strong> nước tại 298K. Từ đó tính hằng số K P <strong>của</strong><br />
phản ứng tại 298K.<br />
Câu <strong>10</strong> (2,0 điểm): Phức chất<br />
1. Vào thời kỳ <strong>của</strong> Werner, việc nghiên cứu phức chất chủ yếu dựa vào <strong>các</strong> phương<br />
pháp cổ điển như phân tích nguyên tố, đo độ dẫn điện <strong>của</strong> dung dịch phức, đo momen từ,<br />
nhận biết sự tồn tại <strong>của</strong> <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> và quang <strong>học</strong>.<br />
4
Với phức chất <strong>có</strong> số phối trí 6, nguyên tử loại trung tâm <strong>có</strong> thể <strong>có</strong> 3 kiểu cấu hình:<br />
lục giác (A 1 ), lăng trụ tam giác (A 2 ) và bát diện (A 3 ). Để xác nhận kiểu cấu hình nào là<br />
đúng, Werner đã tiến hành đếm số <strong>đồng</strong> phân hình <strong>học</strong> ứng với mỗi cấu hình (A 1 , A 2 , A 3 )<br />
<strong>của</strong> phức MA 4 B 2 trong đó A và B là <strong>các</strong> phối tử đơn càng. Hãy vẽ tất cả <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân<br />
hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> phức MA 4 B 2 ứng với mỗi cấu hình A 1 , A 2 và A 3 .<br />
trans:<br />
2. Thứ tự ảnh hưởng trans <strong>của</strong> <strong>các</strong> phối tử như sau:<br />
CN ~ CO ~ C 2 H 4 > PPh 3 > NO<br />
- 2 > I - > Br - > Cl - > NH 3 ~ Py > OH - > H 2 O<br />
Hãy vẽ cấu trúc <strong>của</strong> <strong>các</strong> sản phẩm <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng sau dựa theo sự ảnh hưởng<br />
a/ [PtCl 3 NH 3 ] - + NO<br />
- 2 A<br />
A + NO<br />
- 2 B<br />
b/ [PtCl(NH 3 ) 3 ] + + NO<br />
- 2 C<br />
C + NO<br />
- 2 D<br />
-------------HẾT-------------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Hồ Thị Khuê Đào<br />
Điện thoại: 0912.657.628<br />
5
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
LƯƠNG VĂN TỤY, TỈNH NINH BÌNH<br />
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN<br />
HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong> NĂM 2015<br />
(Đáp <strong>án</strong> <strong>có</strong> <strong>10</strong> trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu Ý Đáp <strong>án</strong> Điểm<br />
1<br />
A = 4,1.<strong>10</strong> 13 (s -1 )<br />
E a = <strong>10</strong>3,137 kJ.mol -1<br />
0,25<br />
Đơn vị <strong>của</strong> k là s -1 phản ứng là bậc 1 v = k 0,25<br />
log k = log (4,1.<strong>10</strong> 13 .e<br />
1<br />
<strong>10</strong>3,137kJ<br />
. mol<br />
RT<br />
<br />
2 O 5<br />
1<br />
<strong>10</strong>3,137kJ<br />
. mol<br />
) = log (4,1.<strong>10</strong> 13 ) + log e<br />
RT<br />
= log (4,1.<strong>10</strong> 13 ) +<br />
3<br />
<strong>10</strong>3,137.<strong>10</strong><br />
RT<br />
.log e<br />
2<br />
= log (4,1.<strong>10</strong> 13 ) +<br />
3<br />
<strong>10</strong>3,137.<strong>10</strong><br />
8,314<br />
.log e. T<br />
1<br />
1<br />
3<br />
4<br />
Hệ số góc:<br />
<br />
2 O 5<br />
3<br />
<strong>10</strong>3,137.<strong>10</strong> .log e = 5387,5 K<br />
8,314<br />
v = N (s-1 ) k = 1 4,1.<strong>10</strong> 13 .e<br />
RT<br />
v = -1/2<br />
<br />
6<br />
3<br />
<strong>10</strong>3,137.<strong>10</strong><br />
2<br />
O <br />
= k. N <br />
<br />
d N O<br />
2 5<br />
= -2k. N<br />
<br />
d N<br />
5<br />
dt<br />
2 O 5<br />
N = 0,0453/12 = 3,775.<strong>10</strong>-3 (mol/l)<br />
<br />
2 O 5<br />
Từ PV = nRT T = 0,1.12/(0,0453.0,082) = 323 K<br />
3<br />
<strong>10</strong>3,137.<strong>10</strong><br />
k 323 = 4,1.<strong>10</strong> 13 8,314. 323<br />
.e<br />
<br />
<br />
d N O5<br />
dt<br />
<br />
dt<br />
= 8,57.<strong>10</strong> -4 (s -1 )<br />
= 1 T = 395,77 K<br />
2 O 5<br />
2<br />
= -2. 8,57.<strong>10</strong> -4 . 3,775.<strong>10</strong> -3 = -6,47.<strong>10</strong> -6 (mol/l.s)<br />
Tốc độ <strong>của</strong> quá trình tạo thành O 2 cũng là tốc độ <strong>của</strong> phản ứng tổng<br />
quát:<br />
<br />
d O<br />
dt<br />
2<br />
<br />
2<br />
NO<br />
NO <br />
k<br />
(1)<br />
Áp dụng nguyên lí nồng độ dừng cho NO 3 ta được:<br />
d<br />
<br />
NO<br />
dt<br />
3<br />
<br />
1<br />
2<br />
N<br />
O <br />
k NO<br />
NO <br />
k NO<br />
NO <br />
2<br />
5<br />
1<br />
2<br />
3<br />
3<br />
k<br />
= 0 (2)<br />
NO<br />
<br />
k<br />
1<br />
3<br />
.<br />
k<br />
1<br />
k2<br />
<br />
<br />
N<br />
2<br />
O<br />
NO<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
5<br />
2<br />
3<br />
(3)<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,25
Thay (3) vào (1) ta được:<br />
<br />
d O<br />
dt<br />
2<br />
<br />
<br />
k1k<br />
2<br />
k k<br />
1<br />
2<br />
N<br />
O kN<br />
O <br />
2<br />
5<br />
2<br />
5<br />
với k =<br />
k1k<br />
2<br />
k k<br />
1<br />
2<br />
Vậy cơ chế phản ứng đã cho là phù hợp. 0,25<br />
CO 2<br />
3<br />
+ H 2 O HCO 3<br />
+ OH - (1) K b1 = <strong>10</strong> -3,67<br />
HCO 3<br />
+ H 2 O (H 2 O + CO 2 ) + OH - (2) K b2 = <strong>10</strong> -7,65<br />
1<br />
K b1 = <strong>10</strong> -3,67 >> K b2 = <strong>10</strong> -7,65 Tính theo cân <strong>bằng</strong> (1)<br />
C 0 (M) 0,016<br />
CO 2<br />
3<br />
+ H 2 O HCO 3<br />
+ OH - (1) K b1 = <strong>10</strong> -3,67<br />
[ ] 0,016 – x x x<br />
x 2 /(0,016-x) = <strong>10</strong> -3,67 x = 1,746.<strong>10</strong> -3<br />
pOH = -log (1,746.<strong>10</strong> -3 ) = 2,76 pH = <strong>11</strong>,24<br />
2 <br />
C Ca = C CO 2<br />
= 3 8.<strong>10</strong>-3 M; pH = <strong>10</strong><br />
2 <br />
Điều kiện kết tủa: C’ Ca . (C’ OH ) 2 2 <br />
> K S1; C’ Ca .C’ CO 2<br />
> K<br />
3 S2 ; C’:<br />
0,25<br />
0,25<br />
2<br />
nồng độ <strong>các</strong> ion khi tạo kết tủa.<br />
<br />
C’ OH = <strong>10</strong>-4 2 <br />
M; C’ Ca = ?<br />
C Ca<br />
<br />
2<br />
= 8.<strong>10</strong> -3 M<br />
Ca 2+ + H 2 O CaOH + + H + *<br />
= <strong>10</strong> -12,6<br />
2<br />
C<br />
'<br />
CaOH<br />
'<br />
2<br />
Ca<br />
C<br />
<br />
*<br />
<br />
=<br />
<br />
H<br />
<br />
= <strong>10</strong> -2,6 2 <br />
2 <br />
> pK a1 . Tính theo cân <strong>bằng</strong>:<br />
C (M) 8.<strong>10</strong> -3<br />
CO 2<br />
3<br />
+ H 2 O HCO 3<br />
+ OH - (1) K b1 = <strong>10</strong> -3,67<br />
C’ 8.<strong>10</strong> -3 – x x <strong>10</strong> -4<br />
x = 5,45. <strong>10</strong> -3 M C’ CO 2<br />
= 3 2,55.<strong>10</strong>-3 M<br />
C’ 2 Ca . (C’ OH ) 2 < K S1; C’ 2 Ca .C’ CO 2<br />
> K<br />
3 S2<br />
chỉ <strong>có</strong> kết tủa CaCO 3 theo phản ứng:<br />
0,25<br />
0,25<br />
7
Ca 2+ + CO 2<br />
CaCO 3 3<br />
C (M) 8.<strong>10</strong> -3 8.<strong>10</strong> -3<br />
C’ (M) - - 8.<strong>10</strong> -3<br />
CaCO 3 , pH = <strong>10</strong><br />
CaCO 3 <br />
C (M) S S<br />
Ca 2+ + CO 2<br />
3<br />
K S2 = 3,31.<strong>10</strong> -9<br />
CO 2<br />
3<br />
+ H 2 O HCO 3<br />
+ OH - (1) K b1 = <strong>10</strong> -3,67<br />
S = C Ca<br />
<br />
S = C<br />
2<br />
CO<br />
S 2 = C Ca<br />
<br />
2 =<br />
2<br />
Ca<br />
<br />
K b1<br />
)<br />
= 2<br />
<br />
2<br />
CO<br />
3 3<br />
+ HCO 3<br />
= CO 3<br />
(1 +<br />
<br />
OH<br />
<br />
2 . CCO 2<br />
CO =<br />
2 2<br />
Ca . <br />
3 3<br />
1<br />
K<br />
S<br />
b1<br />
2<br />
<br />
OH<br />
1<br />
.<br />
= K S2<br />
0,25<br />
<br />
S = K (1 K OH<br />
1<br />
S 2 b1.<br />
= 1,02.<strong>10</strong> -4 (M)<br />
0,25<br />
pH = 8 < pH HCO<br />
<br />
pK<br />
3 = 2<br />
pK<br />
a1 a2<br />
= 8,45 quá 1 nấc<br />
3<br />
TPGH: HCO 3<br />
, H 2 CO 3 .<br />
<br />
H<br />
2CO3<br />
H<br />
<br />
<br />
<br />
C H<br />
<br />
HCO<br />
3<br />
K<br />
a1<br />
<br />
<strong>10</strong><br />
8<br />
8<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>10</strong><br />
6,35<br />
0,022<br />
2,2% HCO 3<br />
bị trung<br />
0,25<br />
hòa chuẩn độ được <strong>10</strong>2,2% lượng CO 2<br />
3<br />
.<br />
0,016.<strong>10</strong>.<strong>10</strong>2,2<br />
0,01.<strong>10</strong>0<br />
V HCl = 16, 352 ml<br />
0,25<br />
3 1<br />
E Fe 3 / Fe 2 = E o Fe 3 / Fe <br />
Fe 3+ + 1e Fe 2+<br />
2 + 0,0592log<br />
<br />
3<br />
Fe<br />
2<br />
Fe <br />
0, 1<br />
= 0,77 + 0,0592log 0,<br />
005<br />
E Br 2 /2Br = E o Br 2 /2Br +<br />
= 1,07 +<br />
Br 2 + 2e 2Br -<br />
0,0592 Br log<br />
2<br />
0,0592 0,01<br />
log<br />
2<br />
2 0,1<br />
= 0,847 (V)<br />
2<br />
<br />
Br<br />
2<br />
= 1,07 (V) 0,25<br />
8
E Br 2<br />
/2Br <br />
Sơ đồ pin:<br />
> E Fe 3 / Fe 2 Fe 3+ /Fe 2+ : cực (-); Br 2 /2Br - : cực (+)<br />
(-) Pt Fe 3+ 0,<strong>10</strong> M; Fe 2+ 0,005M Br 2 0,0<strong>10</strong>M; Br - 0,1M Pt (+) 0,25<br />
Cực (-) Fe 2+ Fe 3+ + 1e<br />
2<br />
Cực (+) Br 2 + 2e 2Br -<br />
Phản ứng xảy ra trong pin: 2Fe 2+ + Br 2 Fe 3+ + 2Br -<br />
E pin = E (+) – E (-) = 1,07 – 0,847 = 0,223 (V) 0,25<br />
Khi pin phóng điện hoàn toàn E pin = 0<br />
2Fe 2+ + Br 2 2Fe 3+ + 2Br - K = <strong>10</strong> 2(1,07-0,77)/0,0592 = <strong>10</strong> <strong>10</strong>,14 >><br />
C o 0,005 0,0<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong> 0,<strong>10</strong><br />
TPGH - 0,0075 0,<strong>10</strong>5 0,<strong>10</strong>5<br />
0,25<br />
3<br />
4<br />
2Fe 3+ + 2Br - 2Fe 2+ + Br 2 K = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,14<br />
C o 0,<strong>10</strong>5 0,<strong>10</strong>5 0,0075<br />
[ ] 0,<strong>10</strong>5-2x 0,<strong>10</strong>5-2x 2x 0,0075+x<br />
2<br />
2x 0,0075<br />
x<br />
= <strong>10</strong><br />
0,<strong>10</strong>5<br />
2x <strong>10</strong>,14 x = 5,234.<strong>10</strong> -7<br />
4<br />
[Fe 3+ ] = [ Br - ] = 0,<strong>10</strong>5M; [Fe 2+ ] = 1,0468.<strong>10</strong> -6 M; [Br 2 ] = 0,0075M<br />
3 <br />
Dung dịch A: C Fe = 0,050M; C Fe 2 <br />
<br />
= 0,00250M; C SCN = 1,0M<br />
Fe 3+ + 3SCN - Fe(SCN) 3 = <strong>10</strong> 12<br />
C o 0,050 1,0<br />
TPGH 0,85 0,05<br />
Fe(SCN) 3 Fe 3+ + 3SCN - 1 = <strong>10</strong> -12<br />
C o 0,05 0,85<br />
[ ] 0,05-x x 0,85+3x<br />
<br />
x 0,85<br />
3x<br />
0,05<br />
x<br />
<br />
3<br />
= <strong>10</strong> -12 x = 8,142.<strong>10</strong> -14<br />
0,25<br />
E = 0,77 + 0,0592log<br />
14<br />
8,142.<strong>10</strong><br />
0,0025<br />
= 0,151 (V)<br />
0,25<br />
Dung dịch B: C Br 2<br />
= 0,005M; C Br <br />
= 0,05M; C Ag<br />
<br />
= 0,05M<br />
Ag + + Br - AgBr K S = <strong>10</strong> 13 >><br />
9
C o 0,05 0,05<br />
TPGH AgBr, Br 2 0,05M<br />
AgBr Ag + + Br - K 1<br />
= <strong>10</strong> 13<br />
S<br />
[Ag + ] = [Br - ] = <strong>10</strong> -6,5<br />
E = 1,07 +<br />
0,0592<br />
2<br />
0,005<br />
<strong>10</strong><br />
log = 1,39 (V)<br />
6,5. 2<br />
E pin = 1,39 - 0,151 = 1,239 (V)<br />
* Phản ứng xảy ra trong pin<br />
2x Fe 2+ + 3SCN -<br />
Br 2 + 2Ag + + 2e<br />
Fe(SCN) 3 + 1e<br />
2AgBr<br />
0,25<br />
4<br />
5<br />
1<br />
2<br />
1,4<br />
2<br />
2 x Fe 2+ + 3SCN - + Br 2 + 2Ag + Fe(SCN) 3 + 2AgBr<br />
0,25<br />
Từ ý a X là hợp chất <strong>của</strong> Na.<br />
0,25<br />
Khi thêm AgNO 3 thấy tạo thành kết tủa màu vàng<br />
X là NaIO x : NaIO, NaIO 2 : <strong>các</strong> hợp chất không bền x = 3; 4. 0,25<br />
PTHH<br />
2IO x<br />
+ (2x-1) SO 2 + (2x-2) H 2 O I 2 + (2x-1) SO 2<br />
4<br />
+ (4x-4) H +<br />
SO 2 + I 2 + 2H 2 O 2I - + SO 2<br />
4<br />
+ 4H +<br />
IO x<br />
+ (2x-1) I - + 2x H + x I 2 + x H 2 O<br />
<br />
I 2 + 2 S 2 S 4O 2<br />
+ 2I- 1,0<br />
6<br />
2 O 3<br />
n NaIO = 1/2.n<br />
2<br />
x<br />
1<br />
2x<br />
I<br />
= n S<br />
2<br />
O<br />
0,1<br />
1<br />
3<br />
.37,4.<strong>10</strong><br />
15016x<br />
2x<br />
OH<br />
2<br />
*<br />
3<br />
x = 4 CTPT X: NaIO 4 : natri peiođat 0,5<br />
O<br />
*<br />
R<br />
*<br />
* OH<br />
* OH<br />
* OH<br />
A D E 1<br />
E 2 C<br />
A: xiclohexanol; B: xiclohexen;<br />
OH<br />
C: cis-xiclohexan-1,2-diol; D: xiclohexanepoxit<br />
*<br />
OH<br />
*<br />
S<br />
OH<br />
R S 1,0<br />
E 1 : (1R, 2R)-xiclohexan-1,2-diol; E 2 : (1S, 2S)-xiclohexan-1,2-diol 0,5<br />
<strong>10</strong>
KMnO<br />
B 4 lo·ng, l¹nh<br />
C<br />
mCPBA H<br />
D 3 O<br />
B +<br />
E 1<br />
+ E 2<br />
0,25<br />
3<br />
axit meta-Chloroperoxybenzoic (mCPBA) là một axit<br />
peroxycarboxylic sử dụng rộng rãi như một chất oxy <strong>hóa</strong> trong tổng<br />
hợp hữu cơ.<br />
0,25<br />
1 Tính axit <strong>của</strong> (2) mạnh nhất do hiệu ứng liên hợp 0,5<br />
a. So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi: A < B < C<br />
Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào liên kết hiđro giữa <strong>các</strong> phân tử.<br />
0,25<br />
6<br />
2<br />
N-H....... N<br />
H<br />
Vòng no, liên kết hiđro<br />
giữa nhóm –NH <strong>của</strong> dị<br />
vòng no nên rất yếu.<br />
N-H..........<br />
N<br />
H<br />
Vòng thơm, liên kết hiđro giữa<br />
nhóm –NH với dị vòng thơm<br />
chứa một nguyên tử nitơ yếu<br />
hơn so với dị vòng thơm C <strong>có</strong><br />
2 nguyên tử N.<br />
N<br />
N<br />
H....... N<br />
N<br />
H<br />
Vòng thơm, liên kết<br />
hiđro bền.<br />
0,5<br />
b. So s<strong>án</strong>h tính bazơ A > C > B<br />
A: Tính bazơ mạnh nhất vì electron n Nsp 3 .<br />
B: Tính bazơ không còn vì electron n đã tham gia liên hợp vòng<br />
thơm.<br />
C: Tính bazơ trung bình vì electron n Nsp 2<br />
0,25<br />
0,5<br />
<strong>11</strong>
A là một ancol vì bị đehiđrat <strong>hóa</strong> cho B, vậy:<br />
CH3CH2CH2CH2OH<br />
H <br />
2SO<br />
Cl<br />
<br />
CH3CH2CH=CH2 <br />
2 CH3CH2CHCl-CH2Cl<br />
4<br />
(A) (B) (C)<br />
NaNH <br />
CH3CH2C CH<br />
2<br />
(D)<br />
BF3<br />
<br />
CH 3<br />
<br />
MgBr <br />
CH3CH2C CMgBr<br />
(E)<br />
7<br />
CH3CH2CH=CHOH CH3CH2CH2CHO<br />
(F)<br />
CH3CH2C CCH(OH)CH2CH2CH3: (G)<br />
<br />
3<br />
H<br />
<br />
2 , Pd<br />
<br />
/ BaCO<br />
CH3CH2CH=CHCH(OH)CH2CH2CH3<br />
(H)<br />
2,0<br />
H2O2/OH - CH 2 -C(CH 3 ) 3<br />
8<br />
1<br />
Đốt cháy m gam B thu được m gam H 2 O B là C x H y<br />
12x + y = 9y x/y = 2/3 B (C 2 H 3 ) n 27n < 250 n < 9,25<br />
n chẵn n = 8 B: C 16 H 24<br />
n = 6 B: C 12 H 18<br />
... ...<br />
Đun nóng D với dung dịch KMnO 4 trong H 2 SO 4 loãng <strong>sinh</strong> ra hợp<br />
chất hữu cơ E duy nhất chứa 12C A, B <strong>có</strong> CTPT C 12 H 18 .<br />
Độ bất bão hòa: a = 4<br />
A phản ứng với dung dịch AgNO 3 /NH 3 tạo ra chất C A <strong>có</strong> liên<br />
kết ba đầu mạch.<br />
A phản ứng với dung dịch HgSO 4 /H 2 SO 4 tạo ra chất D. Đun nóng D<br />
với dung dịch KMnO 4 trong H 2 SO 4 loãng <strong>sinh</strong> ra hợp chất hữu cơ E<br />
A <strong>có</strong> 1 vòng và trong vòng p<strong>hải</strong> p<strong>hải</strong> chứa 1 liên kết CTCT<br />
0,5<br />
(A)<br />
C CH<br />
Biết B không phản ứng với Br 2 khi <strong>có</strong> <strong>bộ</strong>t Fe B không chứa H<br />
trong vòng thơm.<br />
B phản ứng với hơi Br 2 <strong>có</strong> chiếu s<strong>án</strong>g thu được một dẫn xuất<br />
0,25<br />
12
monobrom duy nhất G phân tử <strong>có</strong> tính đối xứng cao CTCT<br />
(B)<br />
CH 3<br />
0,75<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
(C)<br />
CH 2 -C(CH 3 ) 3<br />
C CAg<br />
(D)<br />
CH 2 -C(CH 3 ) 3<br />
CO-CH 3<br />
(X)<br />
COOH<br />
2<br />
HOOC<br />
HOOC<br />
COOH<br />
COOH<br />
(Y)<br />
COOH<br />
0,5<br />
9<br />
1<br />
(1) Ta <strong>có</strong> : H 0 pư = (2.0 + 2 (-241,83)) - 4 (-92,31) - 1.0<br />
= - <strong>11</strong>4,42 (kJ)<br />
S 0 pư = (2 . 188,7) + 2,222,9 - 205,03 - 4.186,7<br />
= - 128,63 (J/K)<br />
G 0 pư = H 0 pư - 298 S 0 pư<br />
13
= - <strong>11</strong>4420 - 298 (-128,63)<br />
= - 76088,26 (J)<br />
0,5<br />
G 0 = - RT ln K p<br />
G<br />
RT<br />
0<br />
( 76088,26)<br />
8,314 .298<br />
ln K p = <br />
<strong>30</strong>, 71<br />
K p = 2,17 . <strong>10</strong> 13<br />
P<br />
2<br />
2 2<br />
2<br />
( atm)<br />
. P ( atm)<br />
1<br />
Cl2 H 2O<br />
13 <br />
K p = 2,17 .<strong>10</strong> ( atm )<br />
P<br />
4<br />
HCl<br />
( atm)<br />
4<br />
.<br />
P<br />
O<br />
2<br />
( atm)<br />
0,25<br />
Ta <strong>có</strong> ln K p =<br />
<br />
0 0<br />
0<br />
( H<br />
TS<br />
) H<br />
1 S<br />
. <br />
RT<br />
R T R<br />
0<br />
2<br />
3<br />
Vì S 0 , H 0 được giả <strong>thi</strong>ết là không phụ thuộc vào t 0<br />
(<strong>11</strong>14420<br />
8,314<br />
1<br />
698<br />
( 128,63)<br />
8,314<br />
ln K p (698k) = ) <br />
4, 245<br />
K p = 69,777 (atm -1 )<br />
Từ cân <strong>bằng</strong>: H 2 O (l) H 2 O (k) (3)<br />
H 0 (3) = - 214,83 - (- 285,8) = 43,97 (kJ)<br />
S 0 (3) = 188,7 - 69,9 = <strong>11</strong>8,8 (J/k)<br />
G 0 (3) = H 0 (3) - T S 0 (2) = 43970 – 298.<strong>11</strong>8,8 = 8567,6 (J)<br />
ln<br />
<br />
P<br />
2<br />
H O<br />
K p(3) =<br />
PH<br />
2 O (bão hoà) => G 0 (2) = - RT ln<br />
H O (bão hoà)<br />
8567,6<br />
PH<br />
2 O (bão hoà) = 3,<br />
458<br />
8,314.298<br />
(bão hoà) = 3,15 . <strong>10</strong> -2 (atm)<br />
Ta <strong>có</strong> : (2) = (1) - 2. (3)<br />
= G 0 (2) - (- 76088,26) - 2 (8567,6) = - 93.223,46 (J)<br />
G<br />
RT<br />
0<br />
( 93.233,46)<br />
8,314.298<br />
ln K p = <br />
37, 63<br />
K p = 2,19. <strong>10</strong> 16<br />
Cl2 16 <br />
K p = 2,19 .<strong>10</strong> ( atm )<br />
P<br />
4<br />
HCl<br />
P<br />
2<br />
( atm)<br />
2<br />
( atm)<br />
3<br />
4<br />
.<br />
P<br />
O<br />
2<br />
( atm)<br />
P<br />
2<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
14
A<br />
A<br />
B<br />
M<br />
A<br />
B<br />
A<br />
A<br />
A<br />
B<br />
M<br />
A<br />
A<br />
B<br />
A<br />
A<br />
B<br />
M<br />
B<br />
A<br />
A<br />
1<br />
B<br />
B<br />
B<br />
B<br />
B<br />
B<br />
<strong>10</strong><br />
a/<br />
B<br />
B<br />
B<br />
B<br />
1,0<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Pt<br />
Cl<br />
Cl<br />
+ NO 2<br />
-<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
A<br />
Pt<br />
Cl<br />
NO 2<br />
+ Cl -<br />
2<br />
b/<br />
Cl<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
O 2 N<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Pt<br />
A<br />
Pt<br />
Pt<br />
C<br />
Cl<br />
NO 2<br />
O 2 N<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
NO 2<br />
-<br />
+ NO 2 Pt<br />
+ Cl -<br />
B<br />
Cl<br />
H 3 N Cl<br />
NH 3<br />
O 2 N NH 3<br />
-<br />
+ NO 2<br />
Pt<br />
+ NH 3<br />
C<br />
Cl<br />
H 3 N NO 2<br />
-<br />
+ NO 2<br />
Pt<br />
+ Cl -<br />
NH 3<br />
O 2 N<br />
D<br />
0,5<br />
0,5<br />
NH 3<br />
-------------HẾT-------------<br />
Chú ý: Thí <strong>sinh</strong> làm <strong>các</strong>h khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa<br />
Người làm <strong>đáp</strong> <strong>án</strong><br />
Hồ Thị Khuê Đào<br />
Điện thoại: 0912.657.628<br />
15
TRƯỜ NG THP T CHU Y ÊN<br />
HÙN G VƯƠ NG<br />
***<br />
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
Môn: Hóa <strong>học</strong> <strong>lớp</strong> <strong>11</strong><br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
Câu 1 (2điểm).<br />
Khi nghiên cứu phản ứng:<br />
6I (dd) + BrO3 (dd) + 6H + (dd) 3I2 (dd) + Br (dd) + 3H2O (dd)<br />
người ta thu được <strong>các</strong> số liệu thực nghiệm như sau:<br />
[I ], M [BrO - 3], M [H + ], M v(mol.L 1 .s 1 )<br />
0,00<strong>10</strong> 0,0020 0,0<strong>10</strong> 8.<strong>10</strong> 5<br />
0,0020 0,0020 0,0<strong>10</strong> 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
0,0020 0,0040 0,0<strong>10</strong> 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
0,00<strong>10</strong> 0,0040 0,020 1,6.<strong>10</strong> 4<br />
Hằng số tốc độ k <strong>của</strong> phản ứng này <strong>có</strong> đơn vị như thế nào?<br />
Câu 2 (2điểm).<br />
Tính độ tan <strong>của</strong> CaF2 trong.<br />
1. Dung dịch đệm <strong>có</strong> pH= 7.<br />
2. Dung dịch đệm <strong>có</strong> pH= 2.<br />
3. Trong nước cất.<br />
Biết Ks(CaF2) = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,41 , HF <strong>có</strong> pKa = 3,17.<br />
Câu 3 (2điểm).<br />
200 ml dung dịch A chứa 0,414 gam ion kim loại M 2+ . Sức điện động <strong>của</strong> pin:<br />
MM 2+ (dung dịch A) HCl 0,02 M H2, p = 1 atm (Pt)<br />
ở 25 0 <strong>có</strong> giá trị là 0,0886 V và sức điện động <strong>của</strong> pin sau ở 25 0 C <strong>có</strong> giá trị là 0,05<strong>30</strong> V.<br />
M dung dịch bão hòa MX2, NaX 2,00 M HCl 1,00. <strong>10</strong> -4 M H2, p = 1 atm (Pt)<br />
Tích số tan <strong>của</strong> MX2 là <strong>10</strong> -4,78 . Hãy tính nguyên tử khối <strong>của</strong> M.<br />
Câu 4 (2điểm).<br />
Có thể điều chế tinh thể FeCl3.6H2O theo <strong>các</strong>h sau: Hoà tan sắt kim loại vào trong dung<br />
dịch axit clohiđric 25%. Dung dịch tạo thành được oxi <strong>hóa</strong> <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h sục khí clo qua cho<br />
đến khi cho kết quả âm tính với K3[Fe(CN)6]. Dung dịch được cô bay hơi ở 95 o C cho đến<br />
khi tỉ trọng <strong>của</strong> nó đạt chính xác 1,695 g/cm 3 và sau đó làm lạnh đến 4 o C. Tách kết tủa thu<br />
được <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h hút chân không rồi cho vào một dụng cụ kín.<br />
1. Viết <strong>các</strong> phản ứng dẫn đến sự kết tủa FeCl3.6H2O.<br />
2. Có bao nhiêu gam sắt và bao nhiêu ml dung dịch axit clohiđric 36% (d=1,18g/cm 3 ) cần<br />
để điều chế 1,00 kg tinh thể này. Biết rằng hiệu suất quá trình chỉ đạt 65%.<br />
3. Đun nóng 2,752 gam FeCl3.6H2O trong không khí đến 350 o C thu được 0,8977 gam bã<br />
rắn. Xác định thành phần định tính và định lượng <strong>của</strong> bã rắn.<br />
Câu 5 (2điểm).<br />
Trình bày cơ chế phản ứng:<br />
1.
2.<br />
Đề nghị cơ chế phản ứng từ A đến B.<br />
3.<br />
Câu 6 (2điểm).<br />
Xác định <strong>các</strong> chất A, B, C, D,E trong sơ đồ phản ứng sau:<br />
COOH<br />
OH<br />
(CH 3<br />
CO) 2<br />
O<br />
A<br />
AlCl 3<br />
B<br />
Br 2<br />
(CHCl 3<br />
)<br />
C<br />
N<br />
H<br />
D<br />
LiAlH 4<br />
Salbutamol<br />
H 2<br />
/Pd-C<br />
Câu 7 (2điểm).<br />
Tìm tổng số <strong>đồng</strong> phân lập thể <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất sau. Vẽ một vài công thức cấu trúc <strong>của</strong><br />
<strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân lập thể đó: [-NH-CH(CH3)-CH2-CO-]4<br />
(gợi ý: Vẽ theo <strong>khu</strong>ng cacbon sau:)<br />
E<br />
Câu 8 (2điểm).<br />
D-Glucosamin <strong>có</strong> tên quốc tế là (2R,3R,4S,5R)-2-amino-3,4,5,6-<br />
tetrahydroxyhexanal, nó là một loại thực phẩm chức năng chống suy thoái khớp xương.<br />
1. Viết công thức chiếu Fischer và công thức Haworth <strong>của</strong> D-glucosamin.<br />
2. So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi <strong>của</strong> D-glucosamin với D-glucozơ. Giải <strong>thi</strong>ch.<br />
3. Vitamin C là axit L-ascorbic ( C6H8O5) <strong>có</strong> pKa=4,21. Hãy chỉ ra nguyên tử hydro<br />
mang tính axit và giải thích.
4. Dung dịch tinh <strong>bộ</strong>t với dung môi nước <strong>có</strong> nồng độ <strong>10</strong> gam/lit , gây ra áp suất thẩm<br />
thấu là 5,0.<strong>10</strong> -3 atm ở 25 0 C. Hãy tính gần đúng số đơn vị gốc glucozơ trung bình trong<br />
mẫu tinh <strong>bộ</strong>t nói trên<br />
Câu 9 (2điểm).<br />
PbCO3 và ZnO thường được sử dụng làm <strong>bộ</strong>t tạo màu trắng. H2S trong không khí <strong>có</strong> thể<br />
làm hư hại <strong>các</strong> <strong>bộ</strong>t màu này do <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
PbCO3 (r) + H2S (k) PbS (r) + CO2 (k) + H2O (h) (1)<br />
ZnO (r) + H2S (k) ZnS (r) + H2O (h) (2)<br />
a) Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng (1) và (2).<br />
b) Cần khống chế nồng độ tối đa <strong>của</strong> H2S trong không khí <strong>bằng</strong> bao nhiêu g/m 3 để <strong>các</strong> <strong>bộ</strong>t<br />
màu nói trên không bị hư hại?<br />
c) Trong 2 chất màu nói trên, chất nào ưu thế hơn khi môi <strong>trường</strong> <strong>có</strong> H2S, tại sao? Bằng<br />
<strong>các</strong>h xử lí với dung dịch H2O2, <strong>có</strong> thể làm trắng lại <strong>các</strong> mảng bị đổi màu do sự hình<br />
thành PbS. Viết phương trình <strong>của</strong> phản ứng xảy ra trong <strong>các</strong>h xử lí này.<br />
d) Hãy chứng tỏ rằng, về mặt nhiệt động <strong>học</strong>, oxi <strong>của</strong> không khí <strong>có</strong> thể thay thế H2O2 trong<br />
phương pháp xử lí trên.<br />
e) Trong thực tế, ngay cả khi không khí chưa bị ô nhiễm nặng, chẳng hạn p(H2S) = 5,1.<strong>10</strong> -9<br />
atm, mầu trắng <strong>của</strong> PbCO3 để lâu trong không khí vẫn bị xám dần đi do sự hình thành PbS.<br />
Hiện tượng này <strong>có</strong> thể giải thích như thế nào?<br />
Để tính to<strong>án</strong> <strong>có</strong> thể sử dụng <strong>các</strong> dữ kiện và bảng sau: T= 298K; áp suất khí quyển p =<br />
1,000 atm;<br />
% thể tích <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí và hơi trong không khí: N2 77,90; O2 20,70; CO2 0,026; H2O (h) 0,40; <strong>các</strong><br />
khí khác: 1,03.<br />
PbCO3(r<br />
)<br />
H2S(k<br />
)<br />
PbS(r<br />
)<br />
ZnO(r<br />
)<br />
ZnS(r<br />
)<br />
CO2(k<br />
)<br />
H2O(h<br />
)<br />
PbSO4(r<br />
)<br />
ΔfG°298<br />
- -<br />
- 626,0 - 33,0 - 92,6<br />
kJ/mol<br />
318,0 184,8<br />
Màu trắng đen trắng trắng trắng<br />
Câu <strong>10</strong> (2điểm).<br />
Khi cho Co 3+ , Co 2+ vào dung dịch amoniac sẽ xẩy ra hai phản ứng:<br />
Co 3+ (aq) + 6 NH3aq<br />
Co 2+ (aq) + 6 NH3aq<br />
H2O2(l<br />
)<br />
- 394,2 - 228,5 - 8<strong>11</strong>,5 120,4<br />
[Co(NH3)6] 3+ ; K1 = 4,5 . <strong>10</strong> 33 (mol/l) -6<br />
[Co(NH3)6] 2+ ; K2 = 2,5 . <strong>10</strong> 4 (mol/l) -6<br />
1. Cho biết tên gọi, trạng thái lai hoá, dạng hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> hai phân tử phức trên.<br />
2. Nếu thay NH3 trong [Co(NH3)6] 3+ <strong>bằng</strong> i nguyên tử Cl (i = 1, 2) thì <strong>có</strong> thể tồn tại bao<br />
nhiêu <strong>đồng</strong> phân. Cho <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân này tác dụng với Fe 2+ trong môi <strong>trường</strong> axit. Viết<br />
phương trình phản ứng xẩy ra.<br />
3. Trong một dung dịch, nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> amoniac là 0,1 mol/l; tổng nồng độ <strong>của</strong><br />
Co 3+ (aq) và [Co(NH3)6 ] 3+ aq <strong>bằng</strong> 1 mol/l.<br />
a) Tính nồng độ <strong>của</strong> Co 3+ (aq) trong dung dịch này.<br />
b) Trong một dung dịch khác với nồng độ cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> amoniac là 0,1 mol/l. Tính tỉ<br />
lệ C(Co 2+ (aq)/C([Co(NH3)6 ] 2+ (aq)).<br />
c) Ion Co 3+ (aq) phản ứng với nước giải phóng khí nào? Giải thích?<br />
d) Vì sao không giải phóng khí trong dung dịch Co 3+ aq <strong>có</strong> chứa NH3<br />
Biết: Co 3+ (aq) + e <br />
Co 2+ aq ; E 0 = + 1,82V<br />
2H2O + 2e <br />
H2(k) + 2OH - aq ; E 0 = - 0,42 V tại pH = 7<br />
O2(k) + 4 H + aq + 4e 2H2O ; E 0 = + 0,82 (V) tại pH = 7<br />
Học <strong>sinh</strong> được dùng bảng tuân hoàn <strong>các</strong> nguyên tố <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM<br />
TỈNH QUẢNG NAM<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 04 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
Câu 1. (2 điểm) Tốc độ phản ứng<br />
Cho phản ứng thuận nghịch bậc 1: NH4SCN (NH2)2CS<br />
Biết giá trị nồng độ ban đầu <strong>của</strong> 2 chất tương ứng là a= 18,23; b=0;<br />
Bảng giá trị x phụ thuộc vào thời gian t đo được <strong>bằng</strong> thực nghiệm như sau:<br />
t (phút)<br />
21 2,41<br />
50 4,96<br />
<strong>10</strong>0 8,<strong>11</strong><br />
1.Tính hằng số cân <strong>bằng</strong><br />
2. Tính hằng số tốc độ thuận và nghịch<br />
Câu 2. (2 điểm) Dung dịch<br />
120 9,<strong>10</strong><br />
13,28<br />
Có 4 lọ <strong>hóa</strong> chất (A, B, C, D) bị mất nhãn, mỗi lọ chứa <strong>có</strong> thể là dung dịch <strong>của</strong> một<br />
trong <strong>các</strong> chất: HCl, H3AsO4, NaH2AsO4, cũng <strong>có</strong> thể là dung dịch hỗn hợp <strong>của</strong> chúng. Để<br />
xác định <strong>các</strong> lọ <strong>hóa</strong> chất trên, người ta tiến hành chuẩn độ <strong>10</strong>,00 ml mỗi dung dịch <strong>bằng</strong><br />
dung dịch NaOH 0,120 M, lần lượt với từng chất chỉ thị metyl da cam (pH = 4,40),<br />
phenolphtalein (pH = 9,00) riêng rẽ.<br />
Kết quả chuẩn độ thu được như sau:<br />
Dung dịch<br />
chuẩn độ<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
VNaOH = V1 (ml)<br />
Dùng chỉ thị<br />
metyl da cam<br />
12,50<br />
<strong>11</strong>,82<br />
<strong>10</strong>,75<br />
0,00<br />
x<br />
VNaOH = V2 (ml)<br />
Dùng chỉ thị<br />
phenolphtalein<br />
18,20<br />
23,60<br />
<strong>30</strong>,00<br />
13,15<br />
1. Hãy biện luận để xác định thành phần định tính <strong>của</strong> từng dung dịch A, B, C, D.<br />
2. a) Tính nồng độ ban đầu <strong>của</strong> chất tan trong dung dịch C.<br />
b) Tính số mol Na3AsO4 cần cho vào <strong>10</strong>,00 ml dung dịch C để thu được hỗn hợp <strong>có</strong> pH =<br />
6,50 (coi thể tích <strong>của</strong> dung dịch không thay đổi khi thêm Na3AsO4 và bỏ qua sự phân li <strong>của</strong><br />
nước).<br />
Cho: pK = 2,13; 6,94; <strong>11</strong>,50.<br />
ai(H3AsO 4)<br />
1
Câu 3. (2 điểm) Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Một pin điện <strong>hóa</strong> được hình thành từ 2 điện cực:<br />
Điện cựcA: là điện cực Ag nhúng vào dung dịch X gồm AgNO3 0,0<strong>10</strong> M và KSCN<br />
0,040 M. Điện cực B là điện cực Pt nhúng vào dung dịch Y thu được khi thêm 0,40 mol KI<br />
vào 1 lít dung dịch KMnO4 0,24 M ở pH = 0.<br />
1. Viết sơ đồ pin<br />
2. Sức điện động <strong>của</strong> pin thay đổi thế nào nếu:<br />
a. Thêm NH3 vào dung dịch <strong>của</strong> điện cực A<br />
b. Thêm FeSO4 vào dung dịch <strong>của</strong> điện cực B<br />
Cho tich số tan pKs: AgSCN là 12,0<br />
E o <strong>của</strong> MnO4 - /Mn 2+ ;I2/ I - ; IO3 - / I2 lần lượt là E1 0 ; E2 0 ; E3 0 : 1,51 V; 0,545 V; 1,19 V.<br />
Câu 4. (2 điểm) Bài to<strong>án</strong> vô cơ.<br />
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Zn, FeCO3, Ag <strong>bằng</strong> lượng dư dung dịch HNO3<br />
loãng thu được hỗn hợp khí A và dung dịch B. Hỗn hợp A gồm 2 hợp chất khí <strong>có</strong> tỉ khối so<br />
với H2 là 19,2. Cho dung dịch B tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được kết tủa.<br />
Lọc lấy kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi thu được 5,64 gam chất rắn. Tính khối<br />
lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu, biết khối lượng Zn và FeCO3 <strong>bằng</strong> nhau và mỗi chất<br />
trong X chỉ khử HNO3 xuống một số oxy <strong>hóa</strong> xác định.<br />
Câu 5. (2 điểm) Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, cơ chế phản ứng, <strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp.<br />
1. Vitamin A hay retinol là một thành phần cần <strong>thi</strong>ết cho mắt. Cấu trúc <strong>của</strong> nó được hiển thị<br />
dưới đây:<br />
Phản ứng <strong>của</strong> Vitamin A với H2 <strong>có</strong> Pd tạo ra chất <strong>có</strong> công thức phân tử là C20H40O.<br />
Chất này tạo thành không tinh khiết, <strong>có</strong> khoảng nhiệt độ nóng chảy rộng và không hiển thị<br />
góc quay cực.<br />
Hãy xác định cấu tạo <strong>của</strong> chất sản phẩm, xác định <strong>các</strong> trung tâm lập thể và giải thích<br />
<strong>các</strong> nhận định trên.<br />
2. Cho sơ đồ phản ứng sau:<br />
X<br />
A<br />
B CH4 D E C2H5OH<br />
Biết: Chất X chứa C, H, O, chất D <strong>có</strong> 3 nguyên tố và chất E hòa tan được Cu(OH)2 ở điều<br />
kiện thường tạo dung dịch trong suốt màu xanh lam. Mỗi mũi tên là một phản ứng.<br />
Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng trên (không viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>).<br />
2
3. Trình bày cơ chế <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng theo sơ đồ sau: (trong đó phản ứng (2) <strong>có</strong> thêm chất<br />
khơi mào là AIBN: Azobisisobutyronitrile)<br />
Câu 6. (2 điểm) Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h lực axit – bazo, nhiệt độ sôi,…<br />
1. Dưới đây là <strong>các</strong> giá trị nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi <strong>của</strong> pentan và neopentan. Giải<br />
thích sự khác biệt nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giữa <strong>các</strong> chất này.<br />
pentan<br />
neo-pentan<br />
Nhiệt độ sôi ( 0 C) 36 9,5<br />
Nhiệt độ nóng chảy ( 0 C) -1<strong>30</strong> -17<br />
2. So s<strong>án</strong>h và giải thích vắn tắt độ mạnh lực axit <strong>của</strong> CH4, C6H5OH (phenol), CH3OH,<br />
CH3COOH, CH3SO2OH.<br />
3. Viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng để điều chế <strong>các</strong> chất trong <strong>các</strong> sơ đồ sau:<br />
a) b)<br />
Câu 7. (2 điểm) Nhận biết, tách chất. Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ<br />
1. Axit benzoic và axit o-clobenzoic là hai chất rắn không tan trong nước. Người ta <strong>có</strong> thể<br />
tách hai axit này ra khỏi hỗn hợp <strong>của</strong> chúng <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h cho vào dung dịch nước <strong>của</strong> natri<br />
fomat. Hãy giải thích quá trình tách này.<br />
2. X, Y, Z là <strong>các</strong> hợp chất hữu cơ no (chứa C, H, O), <strong>có</strong> cùng khối lượng phân tử là 74 đvC.<br />
Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và viết phương trình <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản<br />
ứng xảy ra, biết rằng:<br />
- X, Y, Z <strong>đề</strong>u tham gia phản ứng tr<strong>án</strong>g gương;<br />
- X, Y tác dụng với Na giải phóng H2;<br />
- X, Z tác dụng với dung dịch NaOH;<br />
- Y khi bị oxy <strong>hóa</strong> với chất xúc tác thích hợp sẽ tạo thành axit hai lần axit.<br />
Câu 8. (2 điểm) Hữu cơ tổng hợp<br />
Cho X, Y là hai chất thuộc dãy <strong>đồng</strong> đẳng <strong>của</strong> axit acrylic và MX < MY; Z là ancol <strong>có</strong><br />
cùng số nguyên tử cacbon với X; T là este hai chức tạo bởi X, Y và Z. Đốt cháy hoàn toàn<br />
<strong>11</strong>,16 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 13,216 lít khí O2 (đktc), thu được khí CO2<br />
và 9,36 gam nước. Mặt khác <strong>11</strong>,16 gam E tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,04 mol Br 2.<br />
Tính khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụng hết với dung dịch KOH.<br />
3
Câu 9. (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Ngày nay, để sản xuất clo từ hiđro clorua, người ta sử dụng cân <strong>bằng</strong>:<br />
O2 (k) + 4 HCl (k) 2 Cl2 (k) + 2 H2O (k)<br />
1. Cho vào bình phản ứng 2,2 mol oxi và 2,5 mol hiđro clorua ở áp suất cố định là 0,5<br />
atm và nhiệt độ T. Khi hệ đạt cân <strong>bằng</strong> thì bình phản ứng chứa lượng oxi gấp đôi hiđro<br />
clorua, tìm giá trị T ( o C).<br />
2. Ở 520 o C, nạp vào bình phản ứng một lượng hỗn hợp khí oxi và hiđro clorua. Ở<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> thì hiệu suất chuyển <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> hiđro clorua <strong>bằng</strong> 80%. Tìm áp suất riêng<br />
phần <strong>của</strong> oxi tại trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
Cho: Bảng số liệu nhiệt động (coi không phụ thuộc vào nhiệt độ)<br />
Chất O2 (k) HCl (k) Cl2 (k) H2O (k)<br />
ΔH o s (kJ/mol) 0 -92,3 0 -241,8<br />
S o (J/mol.K) 205 186,8 223 188,7<br />
Câu <strong>10</strong>. (2 điểm) Phức chất<br />
1. Hãy xác định kiểu lai <strong>hóa</strong> và <strong>các</strong> cấu trúc <strong>có</strong> thể <strong>của</strong> phân tử Pd(NH3)2Cl2.<br />
2. Khi tinh chế Ag kim loại từ quặng, người ta sử dụng phương pháp chuyển Ag vào phức<br />
tan sau đó lọc phần dung dịch cho tác dụng với kim loại mạnh để thu hồi bạc.<br />
Thông thường người ta sử dụng dung dịch NaCN, tức là cho quặng Ag tác dụng với<br />
dung dịch NaCN, <strong>có</strong> sục qua không khí. Khi lấy phần dung dịch cho tác dụng với Zn, ta thu<br />
hồi được Ag.<br />
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. Tính Kcb.<br />
b) Nếu thay dung dịch NaCN <strong>bằng</strong> dung dịch NH3 thì <strong>có</strong> gì thay đổi?<br />
0<br />
0<br />
<br />
<br />
Biết: E Ag ( CN)<br />
/ Ag 0 ,31V<br />
; E Ag(<br />
NH ) / Ag 0,3757 ;<br />
2 3 2<br />
V<br />
0 0<br />
<br />
2<br />
E O / 4OH<br />
0 ,404V<br />
; E Zn(<br />
CN)<br />
/ Zn 1, 26V<br />
2 4<br />
<br />
-------------------------HẾT------------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Đinh Gia Thiện - ĐT 09052012<strong>10</strong><br />
4
STT<br />
câu<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM<br />
ĐÁP ÁN<br />
Câu 1 1. NH4SCN € (NH2)2CS (0,25đ)<br />
t = 0 a = 18,23 b = 0<br />
t 0 (a - x) x<br />
t = ∞ (a - xC) xC<br />
[(NH ) CS] x<br />
Áp dụng công thức K=<br />
C 13,28<br />
k<br />
2,683<br />
[NH CSN] a x 18,23 13,28 k<br />
2.<br />
2 2 1<br />
4 C 2<br />
(0,25đ)<br />
ĐIỂM<br />
0,50<br />
1,50<br />
k1<br />
a b<br />
k<br />
A=<br />
1a k2b k2<br />
K.a b 2,683.18,23<br />
13,28<br />
k k<br />
1 k2<br />
1 K 1 2,683 1<br />
1<br />
k<br />
2<br />
k1 + k2 = 1 ln<br />
A <br />
1 ln<br />
13,28<br />
t A x t 13,28 x<br />
1 13,28<br />
k1 + k2 =<br />
3<br />
ln 9,536.<strong>10</strong> (phút)<br />
21 13,28 2,41<br />
-1<br />
(0,50đ)<br />
(0,25đ)<br />
1 13,28<br />
k1 + k2 =<br />
3<br />
ln 9,352.<strong>10</strong> (phút)<br />
50 13,28 4,96<br />
-1<br />
1 13,28<br />
k1 + k2 =<br />
3<br />
ln 9,434.<strong>10</strong> (phút)<br />
<strong>10</strong>0 13,28 8,<strong>11</strong><br />
-1<br />
1 13,28<br />
k1+k2 =<br />
3<br />
ln 9,633.<strong>10</strong> (phút)<br />
120 13,28 9,1<br />
-1<br />
Giải hệ<br />
k<br />
2,683 k 6,913.<strong>10</strong><br />
k<br />
<br />
k k 9,49.<strong>10</strong><br />
1 <br />
3<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
3 k2<br />
2,677.<strong>10</strong><br />
1<br />
2<br />
<br />
(phút) -1<br />
(0,25đ)<br />
(0,25đ)<br />
(0,25đ)<br />
Câu 2.<br />
1. Biện luận hệ: H3AsO4 là axit 3 chức, nhưng chỉ <strong>có</strong> khả năng chuẩn độ riêng<br />
được nấc 1 và nấc 2 vì Ka3 = <strong>10</strong> –<strong>11</strong>,50 rất nhỏ.<br />
pK a1 + pKa2<br />
pH - = 4,535 4,40 → nếu dùng chỉ thị metyl da cam<br />
H2AsO4<br />
2<br />
(pH = 4,40) thì chuẩn độ hết nấc 1 <strong>của</strong> H3AsO4.<br />
(0,25đ)<br />
Tương tự, pH 2-<br />
HAsO<br />
phenolphtalein (pH = 9,00) thì chuẩn độ đến<br />
4<br />
pK a2 + pKa3<br />
= 9,22 9,00 → nếu dùng chỉ thị<br />
2<br />
2<br />
HAsO4<br />
, do đó<br />
- Nếu dung dịch chuẩn độ là dung dịch HCl thì V2 V1<br />
(0,25đ)<br />
1,00<br />
5
- Nếu dung dịch chuẩn độ là H3AsO4 thì V2 2V1<br />
- Nếu dung dịch chuẩn độ là H2AsO4<br />
thì V1 = 0 < V2<br />
(0,25đ)<br />
- Nếu dung dịch chuẩn độ là hỗn hợp <strong>của</strong> H3AsO4 và HCl thì nấc 1 chuẩn độ<br />
<strong>đồng</strong> thời HCl và 1 nấc <strong>của</strong> H3AsO4, nấc 2 chỉ chuẩn độ 1 nấc <strong>của</strong> H3AsO4, do đó V1<br />
< V2 < 2V1.<br />
- Nếu dung dịch chuẩn độ là hỗn hợp <strong>của</strong> H3AsO4 và H 2 AsO 4 thì V2 > 2V1. Như<br />
vậy căn cứ vào kết quả chuẩn độ, suy ra: Dung dịch A gồm H3AsO4 và HCl; Dung<br />
dịch B chỉ gồm H3AsO4; Dung dịch C gồm H3AsO4 và H 2 AsO 4 và dung dịch D là<br />
dung dịch H2AsO4<br />
<br />
(0,25đ)<br />
2. a) (0,5 điểm) Gọi nồng độ ban đầu <strong>của</strong> H3AsO4 và H2AsO4<br />
trong dung dịch<br />
C lần lượt là C1 và C2, ta <strong>có</strong>:<br />
Tại thời điểm metyl da cam chuyển màu, thành phần chính <strong>của</strong> hệ là H2AsO4<br />
,<br />
<strong>có</strong> thể coi chuẩn độ hết nấc 1 <strong>của</strong> H3AsO4:<br />
dịch là<br />
H3AsO4 + OH – H2O + H2AsO4<br />
<br />
→<strong>10</strong>,00.C1 <strong>10</strong>,75.0,120 (1) (0,25đ)<br />
Tương tự, tại thời điểm chuyển màu <strong>của</strong> phenolphtalein, sản phẩm chính <strong>của</strong> dung<br />
2<br />
HAsO4<br />
, <strong>có</strong> thể chấp nhận lượng NaOH cho vào trung hòa hết 2 nấc <strong>của</strong> H3AsO4<br />
và 1 nấc <strong>của</strong> H2AsO4<br />
:<br />
H3AsO4 + 2OH – 2H2O +<br />
H2AsO4<br />
+ OH - H2O +<br />
6<br />
2<br />
HAsO4<br />
<br />
2<br />
HAsO4<br />
<br />
→ <strong>10</strong>,00 . (2C1 + C2) <strong>30</strong>,00 . 0,120 (2)<br />
Từ (1) và (2) → C1 0,129 (M) và C2 0,<strong>10</strong>2 (M)<br />
b) (0,5 điểm)<br />
Gọi số mol Na3AsO4 cần cho vào <strong>10</strong>,00 ml dung dịch C là x → C 3-<br />
AsO 4<br />
Tại pH = 6,50:<br />
+ 6,50<br />
3 4<br />
- 2,13<br />
2 4<br />
Ka1<br />
(0,25đ)<br />
= <strong>10</strong>0x (M)<br />
[H AsO ] [H ] <strong>10</strong><br />
= 1→ [H3AsO4] = [ H2AsO4<br />
] → H3AsO4 đã tham<br />
[H AsO ] <strong>10</strong><br />
gia phản ứng hết.<br />
+ 6,50<br />
2 4<br />
2<br />
6,94<br />
4<br />
Ka2<br />
[H AsO ] [H ] <strong>10</strong><br />
0,44<br />
<strong>10</strong> 1→ [ H2AsO4<br />
2<br />
] [ HAsO4<br />
]<br />
[HAsO ] <strong>10</strong><br />
2 + 6,50<br />
4<br />
3<br />
<strong>11</strong>,50<br />
4<br />
Ka3<br />
[HAsO ] [H ] <strong>10</strong><br />
? 1→ Na3AsO4 cũng tham gia phản ứng hết.<br />
[AsO ] <strong>10</strong><br />
(0,25đ)<br />
Vậy thành phần chính <strong>của</strong> hệ là H2AsO4<br />
và<br />
H3AsO4 +<br />
3<br />
AsO 4 H2AsO4<br />
+<br />
2<br />
HAsO4<br />
. Các quá trình xảy ra:<br />
2<br />
HAsO4<br />
K1= <strong>10</strong> 9,37 (3)<br />
1,00
Vì<br />
0,129 <strong>10</strong>0x 0,<strong>10</strong>2<br />
0,129 - <strong>10</strong>0x 0 0,<strong>10</strong>2 + <strong>10</strong>0x <strong>10</strong>0x<br />
H3AsO4 +<br />
2<br />
HAsO4<br />
2 H 2 AsO 4 K2 = <strong>10</strong> 4,81 (4)<br />
0,129 - <strong>10</strong>0x <strong>10</strong>0x 0,<strong>10</strong>2 + <strong>10</strong>0x<br />
0 200x - 0,129 0,36 - <strong>10</strong>0x<br />
[H AsO ]<br />
C<br />
= <strong>10</strong> <strong>10</strong> → 0,36 - <strong>10</strong>0x = <strong>10</strong> 0,44 (200x -<br />
[HAsO ]<br />
2<br />
-<br />
-<br />
4 0,44 H2AsO4<br />
0,44<br />
2-<br />
4<br />
C 2-<br />
HAsO4<br />
0,129)<br />
→ x = 1,099.<strong>10</strong> –3 (mol).<br />
Vậy số mol Na3AsO4 cần cho vào <strong>10</strong>,00 ml dung dịch C để pH = 6,50 là<br />
1,099.<strong>10</strong> –3 mol. (0,25đ)<br />
Câu 3.<br />
1. E o <strong>của</strong> MnO4 - /Mn 2+ ;I2/ I - ; IO3 - / I2 lần lượt là E1 0 ; E2 0 ; E3 0 : 1,51V ; 0,545V;<br />
1,19V<br />
Vì E1 0 = 1,51 V >> E2 0 = 0,545 V nên đầu tiên sẽ xảy ra phản ứng:<br />
MnO4 - + 8H + + 5e Mn 2+ + 4H2O<br />
2 I - I2 (r) + 2 e<br />
2 MnO4 - + <strong>10</strong> I - + 16 H + 2Mn 2+ + 8H2O + 5I2 (r) K = <strong>10</strong> 163<br />
0,24 0,4<br />
0,08 0,4 0,08 0,2<br />
0,16 0 0,08 0,2 (0,25đ)<br />
MnO4 - còn dư sẽ oxi hoá tiếp I2 thành IO3 - .<br />
2 MnO4 - + 8 H + + 5 e Mn 2+ + 4H2O<br />
I2 (r) + 6 H2O 2 IO3 - + 12 H + + <strong>10</strong> e<br />
2 MnO4 - + I2 (r) + 4 H + 2Mn 2+ + 2H2O + 2 IO3 - K = <strong>10</strong> 176.<br />
0,16 0,2 0,08<br />
0,16 0,08 0,16 0,16<br />
0 0,12 0,16 0, 24 (0,25đ)<br />
Thành phần hỗn hợp sau phản ứng: IO3 - 0,16 M; Mn 2+ 0,24 M;<br />
I2 (r) 0,12 M; pH = 0.<br />
Trong hỗn hợp <strong>có</strong> cặp IO3 - / I2 (r) nên tính thế khử theo cặp này:<br />
Tính được E1 = 1,18 V (0,25đ)<br />
Xét dung dịch X:<br />
Ag + + SCN ⇌ AgSCN ; Ks -1 = <strong>10</strong> 12,0<br />
0,0<strong>10</strong> 0,040<br />
0 0,0<strong>30</strong> 0,0<strong>10</strong><br />
AgSCN ⇌ Ag + + SCN ; Ks -1 = <strong>10</strong> -12,0<br />
0,0<strong>30</strong><br />
x (0,0<strong>30</strong> + x)<br />
7<br />
1,50
x(0,0<strong>30</strong> + x) = <strong>10</strong> -12<br />
12<br />
<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong><br />
Ag<br />
<br />
x 3,33.<strong>10</strong><br />
E<br />
2<br />
3x<strong>10</strong><br />
2<br />
0,799 0,0592 lg<br />
<br />
Ag<br />
<br />
<br />
0,799 0,0592lg3,33.<strong>10</strong><br />
<strong>11</strong><br />
(0,25đ)<br />
E<br />
2<br />
0,179V<br />
(0,25đ)<br />
Nhận xét vì E1 = 1,18 V>E2 nên điện cực Ag là điện cực âm, điện cực Pt là điện<br />
cực dương.<br />
Sơ đồ pin: (-) Ag│ dd X ║ dd Y │Pt (+) (0,25đ)<br />
2.a. (0,25 điểm) Thêm NH3 vào dd <strong>của</strong> điện cực A thì xảy ra phản ứng tạo phức<br />
Ag[NH3]2 + làm cho nồng độ Ag + giảm , EAg giảm nên Epin tăng<br />
b. (0,25 điểm) Thêm FeSO4 vào dd <strong>của</strong> điện cực p<strong>hải</strong> thì xảy ra phản ứng<br />
5Fe 2+ + MnO4 - + 8H + → 5 Fe 3+ + Mn 2+ + 4H2O<br />
dẫn đến nồng độ MnO4 - giảm nên EPt giảm; Epin giảm<br />
0,50<br />
Câu 4.<br />
M<br />
A<br />
= 38,4 Hỗn hợp khí A gồm CO2 và NO<br />
Gọi số mol CO2 (x) và NO (y) <br />
x 3<br />
<br />
y 2<br />
(0,25đ)<br />
2,00<br />
Giả sử cả 3 khử HNO3 NO<br />
3Zn + 2NO3 - + 8H + 3Zn 2+ + 2NO + 4H2O<br />
a<br />
2 a<br />
3<br />
3FeCO3 + NO3 - + <strong>10</strong>H + 3Fe 3+ + 3CO2 + NO + 5H2O<br />
b<br />
b<br />
b<br />
3<br />
3Ag + NO3 - + 4H + 3Ag + + NO + 2H2O<br />
c<br />
c<br />
3<br />
(0,25đ)<br />
Số mol NO = 3<br />
c + 3<br />
b + 3<br />
2 a, số mol CO2 = b.<br />
65a = <strong>11</strong>6b a > b<br />
(0,25đ)<br />
c<br />
n<br />
NO<br />
b n<br />
3<br />
CO2 (vô lý vì số mol CO2 > số mol NO)<br />
Vậy: 4Zn + NO3 - + <strong>10</strong>H + 4Zn 2+ + NH4 + + 3H2O<br />
(0,25đ)<br />
b c<br />
n NO<br />
, nCO b<br />
3<br />
2<br />
.<br />
3<br />
3 b c <br />
Ta <strong>có</strong>: b b=c (0,25đ)<br />
2 3 <br />
Dung dịch B + NaOH dư<br />
2Fe 3+ Fe(OH)3 Fe2O3<br />
8
2<br />
2Ag + Ag2O 2Ag<br />
(0,25đ)<br />
c<br />
c<br />
b<br />
<br />
Ta <strong>có</strong>:<br />
160. <strong>10</strong>8c<br />
5,64<br />
2<br />
b = c = 0,03<br />
(0,25đ)<br />
b c<br />
Vậy: m 3,48g,m 3,24g,m 3,48g<br />
(0,25đ)<br />
FeCO 3<br />
Ag<br />
Zn<br />
Câu 5. 1.<br />
0,50<br />
Sản phẩm tạo ra <strong>có</strong> chứa trung tâm lập thể nên ta thu được một hỗn hợp sản phẩm<br />
với lập thể khác nhau, 2 4 = 16 <strong>đồng</strong> phân lập thể, hoặc 2 n-1 = 2 3 = 8 cặp đối quang.<br />
Từ <strong>các</strong> <strong>đồng</strong> phân dia <strong>có</strong> đặc tính khác nhau, ta sẽ <strong>có</strong> một loạt <strong>các</strong> điểm nóng chảy<br />
khác nhau. Trong khi mỗi <strong>đồng</strong> phân lập thể là chiral, nó <strong>có</strong> mặt với số lượng<br />
tương đương như đối quang <strong>của</strong> nó. Vì vậy, ta sẽ <strong>có</strong> một hỗn hợp racemic <strong>của</strong> <strong>các</strong><br />
cặp đối quang, nên không hiển thị góc quay cực.<br />
2. X: CH3COOCH=CH2 A: CH3CH=O B: CH3COONa<br />
D: HCHO E: C6H12O6<br />
0,50<br />
Câu 5. 3.<br />
1,00<br />
AIBN:<br />
9
Câu 6 1. Ta <strong>có</strong> giá trị Ka <strong>của</strong> axit benzoic (6,3.<strong>10</strong> -5 ) < Ka <strong>của</strong> axit fomic (17,7.<strong>10</strong> -5 ) < Ka<br />
<strong>của</strong> axit o-clobenzoic (120.<strong>10</strong> -5 ) nên lực axit <strong>của</strong> axit benzoic < axit fomic < axit o-<br />
clobenzoic.<br />
Do đó, axit o-clobenzoic <strong>có</strong> thể phản ứng với dung dịch HCOONa để tạo muối<br />
o-clobenzoat và axit fomic tan vào dung dịch, còn lại axit benzoic không tan, lọc tách<br />
lấy axit benzoic.<br />
o-Cl-C6H4-COOH + HCOONa → o-Cl-C6H4-COONa + HCOOH<br />
0,50<br />
2.<br />
Gọi CTPT là CxHyOz; z < (74-12): 16= 3,875<br />
+ z=1 => CTPT là C4H<strong>10</strong>O<br />
+ z=2 => CTPT là C3H6O2<br />
+ z=3 => CTPT là C2H2O3 ( 0,375đ)<br />
- Vì X phản ứng với Na tạo H2, với dd NaOH và tham gia phản ứng tr<strong>án</strong>g gương nên<br />
CTCT <strong>của</strong> X là O=HC-COOH.<br />
2OHC-COOH + 2Na → 2OHC-COONa + H2<br />
OHC-COOH + NaOH → OHC-COONa + H2O<br />
OHC-COOH + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OOC-COONH4 + 2Ag + 2NH3 +2H2O<br />
(0,375đ)<br />
- Vì Y phản ứng với Na tạo H2, tham gia phản ứng tr<strong>án</strong>g gương và bị oxy <strong>hóa</strong> tạo axit<br />
2 chức nên CTCT <strong>của</strong> Y là HO-CH2-CH2-CH=O<br />
2HO-CH2-CH2-CHO + 2Na → 2NaO-CH2-CH2-CHO + H2<br />
HO-CH2-CH2-CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → HO-CH2-CH2-COONH4+ 3NH3 + 2Ag+<br />
H2O<br />
HO-CH2-CH2-CHO + 2[O] → HOOC-CH2-COOH + H2O (0,375đ)<br />
- Vì Z phản ứng với dd NaOH và tham gia phản ứng tr<strong>án</strong>g gương nên CTCT <strong>của</strong> Y là<br />
1,50<br />
HCOO-CH2-CH3<br />
HCOO-C2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH<br />
HCOO-C2H5 + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OCOO-C2H5 + 2Ag + 3NH3 +H2O<br />
(0,375đ)<br />
Câu 7.<br />
1. * Nhiệt độ sôi <strong>của</strong> neopentan thấp hơn pentan vì khi phân tử <strong>có</strong> càng nhiều nh<strong>án</strong>h,<br />
tính đối xứng cầu <strong>của</strong> phân tử càng tăng, diện tích bề mặt phân tử càng giảm, làm cho<br />
độ bền tương tác liên phân tử giảm và nhiệt độ sôi trở nên thấp hơn.<br />
* Trái lại, tính đối xứng cầu lại làm cho mạng tinh thể chất rắn trở nên đặc khít hơn<br />
và bền vững hơn, nên nhiệt độ nóng chảy cao hơn.<br />
2. Trật tự độ mạnh lực axit là: CH4 < CH3OH < C6H5OH < CH3COOH < CH3SO3H 0,50<br />
0,50<br />
<strong>10</strong>
3.<br />
a)<br />
1,00<br />
b)<br />
<strong>11</strong>
Câu 8<br />
Câu 9. 1.<br />
nH2O = 0,52 mol và nO2 = 0,59 mol<br />
Theo định luật BTKL ta <strong>có</strong>: mCO2 = <strong>11</strong>,16 + 0,59.32 – 9,36 = 20,68 gam<br />
=> nCO2 = 0,47 mol < nH2O nên ancol đã cho p<strong>hải</strong> thuộc ancol no (0,25đ)<br />
Quy đổi <strong>11</strong>,16 gam hhE thành <strong>11</strong>,16 gam hh gồm:<br />
Axit: CnH2n-2O2: a mol<br />
Ancol: CmH2m+2O2: b mol<br />
và loại đi c mol H2O<br />
(0,25đ)<br />
Vì axit <strong>có</strong> 1 liên kết C=C nên số mol <strong>của</strong> axit = số mol <strong>của</strong> Br2 => a = 0,04 mol<br />
Theo định luật bảo toàn nguyên tố, ta <strong>có</strong>:<br />
0,04n + mb = 0,47 (1)<br />
0,04(n-1) + (m+1)b – c = 0,52 (2)<br />
(0,04(14n + <strong>30</strong>) + (14m + 34)b – 18c = <strong>11</strong>,16 (3) (0,75đ)<br />
Từ (1), (2) và (3), ta được: b = 0,<strong>11</strong> mol và c = 0,02 mol (0,25đ)<br />
Thay b = 0,<strong>11</strong> vào (1), ta được:<br />
0,47<br />
0,<strong>11</strong>m<br />
n <br />
0,04<br />
Vì số nguyên tử C trong ancol = số nguyên tử C trong một axit 1 liên kết C=C, đơn<br />
chức => m > 2 và n > 3<br />
+ m = 3 => n = 3,5 (chọn) (0,25đ)<br />
+ m = 4 => n = 0,75 (loại)<br />
Khối lượng muối kali tạo thành là: (14.3,5 + <strong>30</strong> + 38). 0,04 = 4,68 gam (0,25đ)<br />
Vậy m = 4,68 gam<br />
O2 (k) + 4 HCl (k) 2 Cl2 (k) + 2 H2O (k)<br />
Ban đầu (mol) 2,2 2,5<br />
Cân <strong>bằng</strong> (mol) 2,2-x 2,5-4x 2x 2x<br />
Theo <strong>đề</strong>: 2,2 - x = 2(2,5 – 4x)<br />
x = 0,4 mol<br />
(0,25đ)<br />
(0,25đ)<br />
2,00<br />
1,00<br />
ΔH o = -<strong>11</strong>4,4 kJ/mol và ΔS o = -128,8 J/mol.K<br />
ΔG o = -RTlnK = ΔH o - TΔS o → -2,436T = -<strong>11</strong>400 + 128,8T<br />
→ T = 829,7 0 K = 556,7 o C<br />
(0,25đ)<br />
(0,25đ)<br />
2. Ở 520 o C thì lnK = -ΔH o /RT + ΔS o /R = 1,86 → K = 6,422 (0,25đ)<br />
O2 (k) + 4 HCl (k) 2 Cl2 (k) + 2 H2O (k)<br />
Ban đầu (mol) a b<br />
Cân <strong>bằng</strong> (mol) a-0,2b 0,2b 0,4b 0,4b (0,25đ)<br />
Dễ thấy: P<br />
CL / P<br />
2 HCL = 2 và P<br />
CL = P<br />
2 H 2 O<br />
(0,25đ)<br />
1,00<br />
Mặt khác:<br />
Từ đó: P<br />
O = 2,49 atm<br />
2<br />
(0,25đ)<br />
12
Câu <strong>10</strong> 1.<br />
Phân tử Pd(NH3)2Cl2 <strong>có</strong> chứa Pd 2+ với cấu hình e ngoài cùng là 4d 8 và số phối trí 4<br />
nên <strong>có</strong> cấu trúc<br />
0,50<br />
Lai <strong>hóa</strong> dsp 2<br />
Cl<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
cis-<br />
Pd<br />
vµ trans-<br />
Pd<br />
Cl NH 3 Cl NH 3<br />
2.<br />
a) Trường hợp 1: sử dụng NaCN.<br />
Quá trình hòa tan Ag được thể hiện <strong>bằng</strong> <strong>các</strong> phản ứng:<br />
Ta <strong>có</strong><br />
O2 + 2H2O +4e 4OH -<br />
4 x A g + 2CN - Ag(CN)2 - + e<br />
4Ag +8CN - + O2 + 2H2O 4Ag(CN)2 - + 4OH - (1)<br />
0<br />
0<br />
n(<br />
E 0 xh E<br />
kh ) 4(0,4040,31)<br />
0,059<br />
0,059<br />
48,4<br />
K<br />
cb( 1)<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
Kết tủa lại Ag <strong>bằng</strong> Zn<br />
2 x Ag(CN)2 - + e Ag + 2CN -<br />
Zn + 4CN -<br />
Zn(CN)4 2- + 2e<br />
2Ag(CN)2 - + Zn 2Ag + Zn(CN)4 2- (2)<br />
Ta <strong>có</strong><br />
2( 0,3<strong>11</strong>,26)<br />
0,059<br />
32,2<br />
K<br />
cb( 2)<br />
<strong>10</strong> <strong>10</strong><br />
1,00<br />
Ta thấy rằng Kcb(1) và Kcb(2) là rất lớn nên phản ứng xem như xảy ra hoàn toàn.<br />
b)<br />
Trường hợp 2: sử dụng dung dịch NH3.<br />
Hòa tan Ag :<br />
O2 + 2H2O +4e 4OH -<br />
4 x Ag + 2NH3 Ag(NH3)2 + + e<br />
4Ag + 8NH3 + O2 + 2H2O 4Ag(NH3)2 + + 4OH - (3)<br />
4(0,4040,3757)<br />
0,059<br />
Ta <strong>có</strong> Kcb(3) = <strong>10</strong> 83<br />
Kết tủa lại <strong>bằng</strong> Zn, khác với <strong>trường</strong> hợp 1,ở <strong>trường</strong> hợp này, quá trình kết tủa<br />
lại Ag <strong>bằng</strong> Zn không thể thực hiện được vì Zn không tạo phức với NH3.<br />
Do vậy, trong thực tế mặc dù NaCN vừa là <strong>hóa</strong> chất đắt tiền, vừa là chất gây<br />
độc hại nhưng trong quy trình sản xuất Ag từ quặng người ta vẫn sử dụng dung dịch<br />
NaCN.<br />
0,50<br />
Đinh Gia Thiện - ĐT 09052012<strong>10</strong><br />
13
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT TỈNH<br />
QUẢNG NGÃI<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
(Đề này <strong>có</strong> 4 trang, gồm <strong>10</strong> câu)<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Câu 1: (2 điểm)<br />
Đinitơ pentoxit phân hủy tạo thành nitơ oxit và oxy theo phương trình:<br />
2N2O5 → 4NO2 + O2<br />
Cơ chế <strong>của</strong> phản ứng trên như sau:<br />
k1<br />
(1) N2O5 ‡ ˆ ˆ ˆ† ˆˆ NO2 + NO3<br />
k -1<br />
k2<br />
(2) NO2 + NO3 NO2 + O2 + NO<br />
k3<br />
(3) NO + N2O5 3NO2<br />
1.1/ Sử dụng nguyên lý phỏng định trạng thái bền đối với NO và NO3, viết biểu thức tốc độ<br />
<strong>của</strong> phản ứng phân hủy đinitơ pentoxit. Xác định bậc <strong>của</strong> phản ứng.<br />
1.2/ Năng lượng hoạt động <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng ở <strong>30</strong>0K là EA = <strong>10</strong>3 kJ. Ở nhiệt độ nào thì<br />
hằng số tốc độ phản ứng tăng gấp đôi. Biết EA và A không đổi trong suốt quá trình phản<br />
ứng.<br />
Câu 2: (2 điểm)<br />
Trộn <strong>10</strong>ml dung dịch H2SO4 <strong>có</strong> pH = 1,2 (dung dịch X) với 15 ml dung dịch pyridin<br />
C5H5N 0,037M (dung dịch Y) thu được dung dịch A.<br />
2.1/ Tính độ điện li <strong>của</strong> ion C5H5NH + trong dung dịch A.<br />
2.2/ Chuẩn độ 25 ml dung dịch A <strong>bằng</strong> dung dịch NaOH 0,05M đến đổi màu metyl da cam.<br />
Tại thời điểm chuyển màu pH = 4,4. Tính thể tích dung dịch NaOH đã dùng.<br />
Cho pK<br />
a2 (H2SO 4)<br />
= 2; pK = 5,23<br />
a (C5H5NH )<br />
Câu 3: (2 điểm)<br />
Một dung dịch ceri (IV) sunfat cần được chuẩn <strong>hóa</strong>, cho <strong>các</strong> dung dịch và <strong>các</strong> chất sau<br />
đây:<br />
Natri oxalat rắn, dung dịch kali pemanganat và dung dịch sắt (II) sunfat, cả hai <strong>đề</strong>u không<br />
biết nồng độ.<br />
Tiến hành ba lần chuẩn độ trong dung dịch axit (mỗi lần <strong>đề</strong>u đối với một lượng dư axit<br />
sunfuric) và thu được những kết qủa sau đây:<br />
+ 0,2228 gAM natri oxalat dùng hết 28,74 cm 3 dung dịch kali pemanganat.<br />
+ 25,00 cm 3 dung dịch sắt (II) sunfat dùng hết 24,03 cm 3 dung dịch kali pemanganat.<br />
+ 25,00 cm 3 dung dịch sắt (II) sunfat dùng hết 22,17 cm 3 dung dịch ceri (IV) sunfat.<br />
3.1/ Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng <strong>của</strong> ba lần chuẩn độ.<br />
3.2/ Tính nồng độ <strong>của</strong> dung dịch ceri (IV) sunfat.<br />
Cho <strong>các</strong> thế điện cực tiêu chuẩn: E 0<br />
= 0,77V; E 0<br />
= 1,61V<br />
3+ 2+<br />
4+ 3+<br />
3.3/ Tính KC <strong>của</strong> phản ứng: Fe 2+ + Ce 4+ → Fe 3+ + Ce 3+ .<br />
(Đối với phần còn lại <strong>của</strong> bài tập giả <strong>thi</strong>ết <strong>các</strong> điều kiện là tiêu chuẩn)<br />
3<br />
Fe<br />
3.4/ Tính tỉ số<br />
2<br />
Fe<br />
<br />
Fe<br />
/Fe<br />
tại điểm tương đương.<br />
3.5/ Nếu như người ta sử dụng một chất chỉ thị oxi <strong>hóa</strong> - khử (In) với E 0 <strong>bằng</strong> thế <strong>của</strong> dung<br />
dịch tại điểm tương đương để nhận biết điểm kết thúc <strong>của</strong> việc chuẩn độ đó thì sẽ không <strong>có</strong><br />
vấn <strong>đề</strong> gì về độ chính xác <strong>của</strong> việc nhận biết điểm kết thúc.<br />
Ce<br />
/Fe<br />
1
Nhưng đối với chất chỉ thị sau đây thì: InOx + 2e → In 2- kh E 0 = 0,80V<br />
Sự chuyển màu sẽ thể hiện rõ khi: In<br />
Ox <strong>10</strong><br />
. Tính thế <strong>của</strong> dung dịch tại điểm tương<br />
2<br />
In<br />
kh<br />
1<br />
đương.<br />
3<br />
Fe<br />
3.6/ Tính tại điểm chuyển màu <strong>của</strong> chất chỉ thị này và cho biết sai số phần trăm<br />
2<br />
Fe<br />
<br />
trong lần chuẩn độ đã tiến hành.<br />
Câu 4: (2 điểm)<br />
Hòa tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 17,5 gam dung dịch HNO3<br />
50,4% thu dung dịch X và V lít (đktc) hỗn hợp khí B. Cho <strong>10</strong>0ml dung dịch KOH 1M vào<br />
dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc kết tủa Y nung trong không khí đến<br />
khối lượng không đổi thu 3,2 gam chất rắn R. Cô cạn dung dịch Z được rắn T, nung T đến<br />
khối lượng không đổi thu 8,21 gam rắn. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.<br />
4.1/ Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.<br />
4.2/ Tính C% mỗi chất tan trong X.<br />
4.3/ Giả sử trong khí B gồm hai chất khí <strong>có</strong> tỉ lệ mol là 3:2, xác định hai chất khí và tính V.<br />
Câu 5: (2 điểm)<br />
5.1. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h xác định cấu trúc <strong>các</strong> chất từ (A) đến (L)<br />
5.2. Chỉ thị axit- bazơ phenolphthalein được điều chế <strong>bằng</strong> phản ứng giữa anhidritphtalit và<br />
phenol xúc tác H2SO4 <strong>có</strong> phản ứng sau:<br />
Viết cơ chế cho phản ứng tổng hợp phenolphthalein và cơ chế cho quá trình chuyển <strong>hóa</strong><br />
phenolphthalein thành đianion màu đỏ trong môi <strong>trường</strong> bazơ.<br />
Câu 6: (2 điểm)<br />
2
6.1. Metyl da cam là chất chỉ thị màu axit-bazơ <strong>có</strong> công thức:<br />
1 2 3<br />
(H 3 C) 2 N N N SO 3 Na<br />
Cho biết nguyên tử N nào <strong>có</strong> tính bazơ mạnh nhất ? Giải thích.<br />
6.2. Pentapeptit X: Lys-Val-His-Glu-Met <strong>có</strong> một dãy <strong>các</strong> pKa là: 2,3 – 4,3 – 6,0 – 9,0 –<br />
<strong>10</strong>,5.<br />
Đặt <strong>các</strong> giá trị pKa bên cạnh <strong>các</strong> nhóm chức thích hợp <strong>của</strong> X.<br />
Câu 7: (2 điểm)<br />
Axit xitric (axit-2-hydroxy-1,2,3-propantricacboxylic) được sử dụng rộng rãi trong công<br />
nghiệp thực phẩm, sản xuất nước ngọt và làm thuốc cắn màu trong công nghiệp phẩm<br />
nhuộm. Ngoài ra nó cũng là một chất trung gian quan trọng trong <strong>các</strong> qúa trình <strong>sinh</strong> <strong>hóa</strong>.<br />
7.1/ Viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> sản phẩm <strong>sinh</strong> ra khi đun nóng axit xitric với axit sunfuric<br />
đặc ở 45 – 50 0 C. Loại axit hữu cơ nào tham gia được phản ứng trên?<br />
7.2/ Sau khi đun nóng axit xitric với axit sunfuric, người ta thêm anisol (metoxybenzen) vào<br />
hỗn hợp phản ứng và thu được chất A (C12H12O5).<br />
A tạo anhydrit khi đun nóng với anhydrit axetic.<br />
Để trung hoà <strong>11</strong>8 mg A cần 20 ml dung dịch KOH 0,05M.<br />
Cùng một lượng chất A như trên phản ứng vừa đủ với 80 mg brom để tạo thành sản phẩm<br />
cộng.<br />
Xác định công thức cấu tạo A.<br />
7.3/ Nếu trong phản ứng hình thành A ta thay anisol <strong>bằng</strong> chất khác như phenol hay<br />
resoxinol thì tương ứng ta thu được <strong>các</strong> chất B và C. B không cho phản ứng màu khi tác<br />
dụng với FeCl3 nhưng C thì <strong>có</strong>. Trong cùng điều kiện phản ứng tạo thành 2 chất B, C thì<br />
hiệu suất tạo thành C cao hơn.<br />
Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> B và C.<br />
- Phản ứng tạo thành A và B khác nhau ở điểm cơ bản nào?<br />
- Tại sao hiệu suất tạo thành C cao hơn tạo thành B?<br />
Câu 8: (2 điểm)<br />
Từ benzen và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết <strong>đề</strong> nghị sơ đồ tổng hợp:<br />
8.1/ Axit 5-amino – 2,4 – đihidroxibenzoic.<br />
8.2/ caprolactam.<br />
Câu 9: (2 điểm)<br />
Xét một hỗn hợp khí A cân <strong>bằng</strong> do sự nhiệt phân COCl2 ở nhiệt độ T theo phương trình<br />
phản ứng: COCl2 (k) ‡ ˆ ˆ†<br />
ˆ CO (k) + Cl2 (k)<br />
Ở nhiệt độ này, độ phân li <strong>của</strong> COCl2 là 0,25; áp suất tổng cộng P = 1 atm, thể tích <strong>của</strong><br />
hỗn hợp là V. Người ta thêm vào hỗn hợp A một thể tích Cl2 <strong>bằng</strong> đúng thể tích Cl2 <strong>có</strong> trong<br />
hỗn hợp A, rồi nén cho thể tích <strong>của</strong> hệ trở lại như cũ. Tính độ phân li <strong>của</strong> COCl 2 trong điều<br />
kiện mới.<br />
Câu <strong>10</strong>: (2 điểm)<br />
Xác định trạng thái lai <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> nguyên tử trung tâm, dạng hình <strong>học</strong> phân tử và cho biết từ<br />
tính <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất phức sau:<br />
3
<strong>10</strong>.1/ [Ni(CN)4] 2- ; [NiCl4] 2- dựa vào thuyết VB.<br />
<strong>10</strong>.2/ [Ni(NH3)4] 2+ dựa vào <strong>các</strong> dữ kiện thực nghiệm sau:<br />
[Ni(NH3)4] 2+ + HCl<br />
(A) + (B) (A, B <strong>có</strong> cùng công thức [Ni(NH3)2Cl2])<br />
0<br />
+ HCl, t<br />
(B)<br />
(A)<br />
(A) + (COOH)2 → [Ni(NH3)2(C2O4)]<br />
(B) + (COOH)2<br />
Xác định cấu trúc phân tử A, B và [Ni(NH3)2(C2O4)]<br />
----------------HẾT--------------------<br />
Người ra <strong>đề</strong>: Hoàng Yến Nhi- ĐT: 0935527645<br />
4
HÓA HỌC <strong>10</strong>-DUYEN HẢI 2015<br />
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TT HUẾ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN QUỐC HỌC<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
THPT CHUYÊN - DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC LỚP <strong>10</strong><br />
Thời gian làm bài 180 phút<br />
Câu 1. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử - phản ứng hạt nhân<br />
1. Các nhà khoa <strong>học</strong> đang đặt ra giả <strong>thi</strong>ết tồn tại phân <strong>lớp</strong> g (<strong>có</strong> l = 4) và phân <strong>lớp</strong> h (<strong>có</strong> l = 5)<br />
a. Cho biết <strong>các</strong> trị số <strong>của</strong> số lượng tử ml , số obitan trong phân <strong>lớp</strong> g và h.<br />
b. Dựa vào quy tắc Klechkopski, dự đo<strong>án</strong> nguyên tử <strong>có</strong> electron đầu tiên ở phân <strong>lớp</strong> h này thuộc nguyên<br />
tố <strong>có</strong> số hiệu nguyên tử <strong>bằng</strong> bao nhiêu?<br />
2. 134 Cs và 137 Cs là sản phẩm phân hạch <strong>của</strong> nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân. Cả hai <strong>đồng</strong> vị<br />
này <strong>đề</strong>u phân rã β- với thời gian b<strong>án</strong> hủy là T1/2 ( 134 Cs) = 2,062 năm và T1/2 ( 137 Cs) = <strong>30</strong>,17 năm.<br />
a. Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn <strong>các</strong> phân rã phóng xạ <strong>của</strong> 134 Cs và 137 Cs. Tính năng<br />
lượng (eV) được giải phóng trong phân rã <strong>của</strong> 134 Cs dựa vào <strong>các</strong> số liệu dưới đây:<br />
Đồng vị<br />
134<br />
55 Cs<br />
134<br />
56 Ba<br />
Nguyên tử khối (u)<br />
133,906700<br />
133,904490<br />
b. Trong một mẫu nước thu được sau sự cố <strong>của</strong> nhà máy điện hạt nhân người ta phát hiện được hai <strong>đồng</strong><br />
vị nói trên <strong>của</strong> Cs với hoạt độ phóng xạ tổng cộng 1,92 mCi. Khối lượng 137 Cs <strong>có</strong> trong mẫu nước này là<br />
14,8µg.<br />
Sau bao nhiêu năm thì hoạt độ phóng xạ tổng cộng <strong>của</strong> 2 <strong>đồng</strong> vị này trong mẫu nước đã cho chỉ còn <strong>bằng</strong><br />
80,0 µCi? Tính tỉ số khối lượng <strong>của</strong> 134 Cs và 137 Cs tại thời điểm đó. Giả <strong>thi</strong>ết rằng <strong>thi</strong>ết bi đo chỉ đo được <strong>các</strong><br />
hoạt độ phóng xạ β- lớn hơn 0,1 Bq.<br />
Cho: 1Ci = 3,7.<strong>10</strong> <strong>10</strong> Bq; vận tốc <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g c = 2,997925.<strong>10</strong> 8 ms -1 ;<br />
1eV = 1,60219.<strong>10</strong> -19 J; số Avogađro NA= 6,02.<strong>10</strong> 23 ; 1 năm = 365 ngày.<br />
Câu 2. (2,0 điểm) Liên kết <strong>hóa</strong> <strong>học</strong> và cấu trúc phân tử<br />
1. Các nguyên tử C, N, O <strong>có</strong> thể sắp xếp theo ba thứ tự khác nhau để tạo ra ba anion CNO - , CON - và NCO -<br />
a. Viết công thức Lewis cho 3 thứ tự trên.<br />
b. Với <strong>các</strong>h sắp xếp trên hãy: + Tìm điện tích hình thức <strong>của</strong> mỗi nguyên tử.<br />
+ So s<strong>án</strong>h độ bền <strong>của</strong> ba anion. Giải thích.<br />
2. Giải thích tại sao ?<br />
a. SiO2 chất rắn, nhiệt độ nóng chảy 1700 0 C.<br />
b. CO2 rắn (nước đá khô) dễ thăng hoa, nhiệt độ nóng chảy -56 0 C (dùng tạo môi <strong>trường</strong> lạnh và khô).<br />
c. H2O rắn (nước đá) dễ chảy nước, nhiệt độ nóng chảy 0 0 C.<br />
3. So s<strong>án</strong>h và giải thích ngắn gọn độ phân cực (momen lưỡng cực) <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất: SO 2, SO3 và SOCl2<br />
Câu 3. (2,0 điểm) Nhiệt động lực <strong>học</strong><br />
1. Hãy tính nhiệt tạo thành chuẩn <strong>của</strong> As2O3 tinh thể dựa vào <strong>các</strong> dữ kiện sau:<br />
As2O3(r) + 3H2O (l) = 2H3AsO3 (aq)<br />
AsCl3(r) + 3H2O(l) = H3AsO3 (aq) + 3HCl(aq)<br />
As(r) + 3/2Cl2(k) = AsCl3(r)<br />
HCl(k) + aq = HCl(aq)<br />
1/2H2(k) + 1/2Cl2(k) = HCl(k)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
= 31,59 kJ/mol<br />
=73,55kJ/mol<br />
= -298,70 kJ/mol<br />
= -72,43kJ/mol<br />
= -93,05kJ/mol<br />
Trang 1 / 3
HÓA HỌC <strong>10</strong>-DUYEN HẢI 2015<br />
H2(k) + 1/2O2(k) = H2O(l)<br />
3As2O3(r) + 3O2(k) = 3As2O5(r)<br />
3As2O3(r) + 2O3(k) = 3As2O5(r)<br />
<br />
<br />
<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
0<br />
H 298<br />
= -285,77kJ/mol<br />
=-812,<strong>11</strong>kJ/mol<br />
= -<strong>10</strong>95,79kJ/mol<br />
2. Cho biết năng lượng phân ly <strong>của</strong> phân tử oxi là 493,71 kJ/mol; năng lượng liên kết O-O (tính từ H2O2)<br />
là 138,07kJ/mol. Hãy chứng minh rằng phân tử ozon không thể <strong>có</strong> cấu trúc vòng kín mà p<strong>hải</strong> <strong>có</strong> cấu tạo góc.<br />
Câu 4. (2,0 điểm) Động lực <strong>học</strong><br />
Nitramit <strong>có</strong> thể bị phân hủy trong dung dịch H2O theo phản ứng: NO2NH2 N2O(k) + H2O<br />
Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính bởi biểu thức:<br />
[ NO NH ]<br />
v k.<br />
[ HO ]<br />
1. Trong môi <strong>trường</strong> đệm, bậc <strong>của</strong> phản ứng là bao nhiêu?<br />
2. Trong <strong>các</strong> cơ chế sau, cơ chế nào chấp nhận được<br />
Cơ chế 1: NO2NH2<br />
Cơ chế 2: NO2NH2 + H3O +<br />
Cơ chế 3:<br />
k<br />
1<br />
N2O(k) + H2O<br />
k2<br />
<br />
k 2<br />
2 2<br />
<br />
3<br />
NO2NH3 + + H2O<br />
nhanh<br />
NO2NH3 + k3<br />
N2O + H3O + chậm<br />
NO2NH2 + H2O<br />
k4<br />
<br />
k 4<br />
NO2NH - + H3O +<br />
nhanh<br />
NO2NH - k5<br />
N2O + OH - chậm<br />
H3O + + OH - k6<br />
2 H2O<br />
nhanh<br />
Câu 5. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Cho cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>: N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3 (k); = - 92 kJ<br />
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ số mol đúng <strong>bằng</strong> hệ số tỉ lượng 1: 3 thì khi đạt tới<br />
trạng thái cân <strong>bằng</strong> (450 o C, <strong>30</strong>0 atm) NH3 chiếm 36% thể tích.<br />
1. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> KP.<br />
2. Giữ nhiệt độ không đổi (450 o C), cần tiến hành dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới trạng thái cân<br />
<strong>bằng</strong> NH3 chiếm 50% thể tích?<br />
3. Giữ áp suất không đổi (<strong>30</strong>0 atm), cần tiến hành ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng thái cân <strong>bằng</strong> NH3<br />
chiếm 50% thể tích? Cho phương trình Van ’ t Hoff:<br />
ln K<br />
2 =<br />
K<br />
1<br />
H<br />
1<br />
<br />
R T1<br />
1 <br />
<br />
<br />
T2<br />
<br />
Câu 6. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dụng dịch axit - bazơ<br />
1. Tính nồng độ ion S 2- và pH <strong>của</strong> dung dịch H2S 0,0<strong>10</strong>M.<br />
2. Khi thêm 0,001 mol HCl vào 1 lit dung dịch H2S 0,0<strong>10</strong>M thì nồng độ ion S 2 – <strong>bằng</strong> bao nhiêu? Cho hằng<br />
số axit <strong>của</strong> H2S : Ka1 = <strong>10</strong> -7 và Ka2 = <strong>10</strong> -12,92<br />
Câu 7. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> hòa tan<br />
1. Hãy tính độ tan <strong>của</strong> CuS trong dung dịch HNO3 1M<br />
0<br />
<br />
NO3<br />
, H / NO<br />
2 S<br />
0<br />
Biết: CuS: pKs = 35,2 ; H2S: pKa1 = 7 ; pKa2 = 12,92 ; E 0,96V<br />
;<br />
ES/H 0,14V<br />
2. Trộn 150ml NH3 0,25M với <strong>10</strong>0 ml MgCl2 0,0125M và HCl 0,15M. Có kết tủa Mg(OH)2 tách ra không?<br />
Tính [Mg 2+ ] khi cân <strong>bằng</strong>.<br />
Biết: NH3: Kb = <strong>10</strong> -4,76 ; MgOH + : β = <strong>10</strong> -12,8 ; Mg(OH)2: Ks = <strong>10</strong> -<strong>10</strong>,9<br />
Trang 2 / 3
HÓA HỌC <strong>10</strong>-DUYEN HẢI 2015<br />
Câu 8. (2,0 điểm) Phản ứng oxi <strong>hóa</strong> khử-Thế điện cực - Pin điện<br />
Cho sơ đồ pin: Cu Cu 2+ Ag + Ag<br />
Biết: E 0 Ag+/Ag = 0,8V ; E 0 Cu2+/Cu = 0,337V<br />
1. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu: [Ag + ] = <strong>10</strong> -4 M; [Cu 2+ ] = <strong>10</strong> -1 M;<br />
RT<br />
ln 0,0592lg<br />
F<br />
2. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu thêm NH3 1M vào nửa bên p<strong>hải</strong> <strong>của</strong><br />
pin. Biết: [Ag(NH3)2 + ]: <br />
2 = <strong>10</strong> 7,24 ; bỏ qua sự thay đổi về thể tích.<br />
3. Thêm NaOH 1M vào nửa bên trái, sau khi phản ứng xong, suất điện động <strong>của</strong> pin <strong>bằng</strong> 0,813V.<br />
Tính tích số tan <strong>của</strong> Cu(OH)2. Bỏ qua sự thay đổi về thể tích.<br />
Câu 9. (2,0 điểm) Tinh thể<br />
Germani (Ge) kết tinh theo kiểu kim cương (như hình dưới)<br />
với thông số mạng a = 566 pm<br />
1. Cho biết cấu trúc mạng tinh thể <strong>của</strong> Germani.<br />
2. Xác định b<strong>án</strong> kính nguyên tử, độ đặc khít <strong>của</strong> ô mạng và<br />
khối lượng riêng <strong>của</strong> Germani. (MGe=72,64)<br />
Ge ở <strong>các</strong> đỉnh và tâm mặt<br />
Ge chiếm <strong>các</strong> lỗ tứ diện<br />
Câu <strong>10</strong>. (2,0 điểm) Bài to<strong>án</strong> về nhóm Halogen - nhóm Oxi<br />
1. Hỗn hợp A gồm <strong>bộ</strong>t S và Mg. Đun nóng A trong điều kiện không <strong>có</strong> không khí, sau đó làm nguội và cho<br />
sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,987 lit khí B <strong>có</strong> tỉ khối so với không khí <strong>bằng</strong> 0,8966.<br />
Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn <strong>bộ</strong> sản phẩm vào <strong>10</strong>0ml H2O2 5% (d = 1g/mL) thu được dung dịch D.<br />
Xác định % khối lượng <strong>các</strong> chất trong A và nồng độ % <strong>các</strong> chất tạo ra trong dung dịch D. Cho thể tích <strong>các</strong><br />
chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.<br />
2. Hàm lượng cho phép <strong>của</strong> tạp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,<strong>30</strong>%. Người ta đốt cháy hoàn toàn<br />
<strong>10</strong>0,0 gam một loại nhiên liệu và dẫn sản phẩm cháy (giả <strong>thi</strong>ết chỉ <strong>có</strong> CO 2, SO2 và hơi nước) qua dung dịch<br />
KMnO4 5,0.<strong>10</strong> -3 M trong H2SO4 thì thấy thể tích dung dịch KMnO4 đã phản ứng vừa hết với lượng sản phẩm<br />
cháy trên là 625 ml. Hãy tính to<strong>án</strong> xác định xem nhiên liệu đó <strong>có</strong> được phép sử dụng hay không?<br />
Trang 3 / 3
HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN<br />
KHU VỰC DH VÀ ĐB BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH.<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Nguyễn Thị Nhung<br />
ĐT : 0979001969<br />
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC<br />
DUYÊN HẢI VÀ ĐB BẮC BỘ NĂM 2015<br />
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP <strong>11</strong><br />
(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
Đề <strong>thi</strong> gồm 03 trang<br />
Câu 1. Tốc độ phản ứng: (2 điểm)<br />
Nghiên cứu phản ứng oxi hoá ion iođua bởi ion peroxođisunfat tại 25 0 C:<br />
S 2 O<br />
2- 8 + 2I - 2SO<br />
2- 4 + I 2 . (*)<br />
Người ta ghi được <strong>các</strong> số liệu thực nghiệm sau:<br />
C o (S 2 O<br />
2- 8 )[mol.l -1 ] C o (I - )[mol.l -1 ] v o .<strong>10</strong> 8 [mol.l -1 .s -1 ]<br />
<strong>10</strong> -4 <strong>10</strong> -2 1,1<br />
2.<strong>10</strong> -4 <strong>10</strong> -2 2,2<br />
2.<strong>10</strong> -4 5.<strong>10</strong> -3 1,1<br />
a. Viết biểu thức tính tốc độ <strong>của</strong> phản ứng, cho biết giá trị hằng số k, bậc <strong>của</strong> phản ứng.<br />
b. Cho năng lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng <strong>bằng</strong> 42kJ.mol -1 . Tìm nhiệt độ (t o c) để tốc độ<br />
phản ứng tăng lên <strong>10</strong> lần.<br />
c. Lượng iot <strong>sinh</strong> ra được chuẩn độ nhanh chóng bởi ion <strong>thi</strong>osunfat. Viết phản ứng chuẩn độ<br />
và viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng (*). Nhận xét.<br />
d. Giải thích tại sao ion peroxođisunfat <strong>có</strong> tính oxi hoá rất mạnh và ion iođua <strong>có</strong> tính khử<br />
mạnh mà phản ứng (*) lại xảy ra rất chậm?<br />
Câu 2: Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li: (2 điểm)<br />
Cho dd A chứa FeCl 3 0.01M. Giả <strong>thi</strong>ết rằng Fe(H 2 O) 6<br />
3+<br />
(Viết tắt là Fe 3+ ) là axit một<br />
nấc với hằng số phân li là K a = 6,3.<strong>10</strong> -3 .<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dd A.<br />
b. Tính pH cần <strong>thi</strong>ết để bắt đầu xảy ra sự kết tủa Fe(OH) 3 từ dd A. Biết Fe(OH) 3 <strong>có</strong> K s = 6,3.<strong>10</strong> -38<br />
c. Ở pH nào thì sự kết tủa Fe(OH) 3 từ dd A xảy ra hoàn toàn? Giả <strong>thi</strong>ết kết tủa được coi là<br />
hoàn toàn khi hàm lượng sắt còn lại trong dd dưới <strong>10</strong> -6 M.<br />
Câu 3: Điện hoá <strong>học</strong>: (2 điểm)<br />
Ăn mòn kim loại thường đi kèm với <strong>các</strong> phản ứng điện <strong>hóa</strong>. Việc ăn mòn rỉ sắt trên<br />
bề mặt cũng theo cơ chế này. Phản ứng điện cực ban đầu thường là:<br />
(1) Fe (r) → Fe 2+ (aq) + 2e<br />
(2) O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH - (aq)<br />
Tế bào điện <strong>hóa</strong> ứng với <strong>các</strong> phản ứng trên được biểu diễn như sau (t=25 o C):<br />
Fe (r) │Fe 2+ (aq)║OH - (aq), O 2(k) │Pt (r) .<br />
Thế chuẩn ở 25 o C:<br />
Fe 2+ (aq) + 2e → Fe (r)<br />
E o = -0,44V.<br />
O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH - (aq)<br />
E o = 0,40V.<br />
Cho biết: RTln<strong>10</strong>/F = 0,05916V (ở 25 o C). F = 96485C.mol -1 .<br />
a. Tính E o <strong>của</strong> phản ứng ở 25 o C.<br />
b. Viết phản ứng xảy ra ở hai nửa pin và toàn <strong>bộ</strong> phản ứng.<br />
c. Tính K <strong>của</strong> phản ứng.
d. Phản ứng xảy ra trong 24 giờ và I = 0,12A. Tính khối lượng Fe chuyển thành Fe 2+ sau 24<br />
giờ. Biết oxy dư.<br />
e. Tính E <strong>của</strong> phản ứng biết:<br />
[Fe 2+ ] = 0,015M; pH nửa pin p<strong>hải</strong> = 9,00, p(O 2 ) = 0,700bar<br />
Câu 4: Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp: (2 điểm)<br />
Hoà tan 1,00g hiđroxylamoni clorua vào nước được 250ml dd A. Cho 25,0ml A vào<br />
dd chứa lượng dư ion Fe 3+ trong môi <strong>trường</strong> axit sunfuric. Hỗn hợp được đun nóng một thời<br />
gian để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi đưa về nhiệt độ phòng thu được dd B. Đem chuẩn độ<br />
dd B <strong>bằng</strong> dd kalipermanganat 0,02mol.l -1 thấy tốn hết 28,9ml.<br />
a. Biểu diễn cấu trúc <strong>của</strong> ion hiđroxylamoni kèm theo giá trị gần đúng <strong>các</strong> góc liên kết.<br />
b. Tìm công thức sản phẩm oxi hoá chứa nitơ <strong>của</strong> hiđroxylamin và viết <strong>các</strong> Pt ion:<br />
Câu 5: Sơ đồ biến hoá, cơ chế phản ứng, <strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp: (2 điểm)<br />
Cho hợp chất hữu cơ H là một dẫn xuất <strong>của</strong> prolin <strong>có</strong> công thức:<br />
N<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
H được tổng hợp theo <strong>các</strong> quy trình sau:<br />
O O O<br />
H 2 O<br />
A<br />
1. O 3<br />
2. Me 2 S<br />
DMSO<br />
B<br />
NH 2<br />
NBS, H 2 O<br />
NaOH<br />
C D E<br />
B + E<br />
NH 3 /NH 4<br />
+<br />
NBS: N-bromsuxinimit; DMSO: đimetylsunfoxit<br />
a. Biết rằng 2mol B được tạo thành từ 1mol A, trong mỗi phân tử D, E còn một liên kết đôi<br />
ở nh<strong>án</strong>h. Hãy cho biết cấu trúc <strong>các</strong> phân tử A, B, C, D và E.<br />
b. Sự kết hợp giữa B và E nhờ xúc tác axit yếu (đệm NH 3 /NH 4+ ) lần lượt tạo 2 ion dương F<br />
và G. G xảy ra quá trình chuyển hoá nội phân tử tạo thành H. Trình bày cơ chế phản ứng<br />
tạo thành H từ B và E?<br />
Câu 6: Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit<br />
bazơ: (2 điểm)<br />
2,7-đimetylnaphtalen <strong>có</strong> thể được tổng hợp <strong>bằng</strong> phản ứng giữa tác nhân Grignard A và<br />
axetal B theo sơ đồ sau:<br />
H
i<br />
MgBr<br />
A<br />
CHO<br />
ii<br />
O<br />
+A/H +<br />
O<br />
O<br />
O<br />
B<br />
a. Đề nghị điều kiện tạo thành A và B. Viết phương trình phản ứng<br />
b. Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành 2,7-đimetylnaphtalen.<br />
Câu 7: Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ: (2 điểm)<br />
Người ta tiến hành <strong>các</strong> phản ứng sau đây để xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất<br />
thơm A (C 9 H <strong>10</strong> O):<br />
- Oxy <strong>hóa</strong> mạnh chất A với KMnO 4 đậm đặc thu được hai axit C 7 H 6 O 2 và C 2 H 4 O 2 .<br />
- Cho A phản ứng với metyl magie bromua rồi thuỷ phân thu được ancol bậc ba (B) <strong>có</strong><br />
một nguyên tử cacbon bất đối.<br />
a. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A.<br />
b. Hãy cho biết góc quay mặt phẳng <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g phân cực <strong>của</strong> ancol B <strong>bằng</strong> 0 hay khác 0, vì sao?<br />
c. Cho A tác dụng với metyl iodua dư trong môi <strong>trường</strong> bazơ mạnh người ta cô lập được C<br />
(C <strong>11</strong> H 14 O). Hãy cho biết tên cơ chế phản ứng. Viết công thức cấu tạo và gọi tên C.<br />
Câu 8: Hữu cơ tổng hợp: (2 điểm)<br />
a.<br />
OH<br />
Trình bày cơ chế <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
OH -<br />
O<br />
R<br />
b.<br />
O<br />
Cl<br />
O<br />
R<br />
O<br />
c.<br />
OH -<br />
OH<br />
H +
Câu 9: Cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong>: (2 điểm)<br />
Trong công nghiệp amoniac được tổng hợp từ nitơ và hiđro theo cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
N 2(k) + 3H 2(k) 2NH 3(k) K p<br />
Coi entanpi và entropi không đổi trong suốt quá trình phản ứng. Tại 298K <strong>có</strong><br />
o<br />
1<br />
G298 ( NH3) 16,<strong>30</strong> kJ.<br />
mol <br />
1<br />
; H o<br />
s<br />
( NH<br />
3) 45,86 kJ.<br />
mol <br />
a. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng tại 298K và 450K. Nhận xét?<br />
N 2 và H 2 được đưa vào hệ phản ứng theo đúng tỉ lệ <strong>của</strong> phương trình và được tiến<br />
hành duy trì ở nhiệt độ 450K. Khi hệ đạt cân <strong>bằng</strong> áp suất chung đo đượu là P.<br />
b. Tính áp suất riêng phần <strong>của</strong> từng khí tại thời điểm cân <strong>bằng</strong> theo P.<br />
c. Cho P = <strong>10</strong> bar. Tính hiệu suất <strong>của</strong> phản ứng tổng hợp NH 3 ?<br />
d. Tính áp suất <strong>của</strong> hệ duy trì để hiệu suất tổng hợp NH 3 <strong>bằng</strong> 25%?<br />
Câu <strong>10</strong>: Phức chất: ( 2 điểm)<br />
Cho phức chất B được tạo thành từ nguyên tố kim loại chuyển tiếp Pt với mức oxi<br />
hoá +2. Một trong <strong>các</strong> phương pháp tổng hợp B là cho muối kali C tác dụng với NH 3 theo tỉ<br />
lệ mol tương ứng là 1:2. Tuy nhiên trong quá trình tổng hợp luôn <strong>sinh</strong> kèm một <strong>đồng</strong> phân<br />
B' <strong>của</strong> B. Biết rằng trong phân tử C chứa 3 loại nguyên tố hoá <strong>học</strong> và tỉ lệ khối lượng mol<br />
<strong>của</strong> C/B là 1,383.<br />
a. Cho biết công thức phân tử <strong>của</strong> B, B' và C?<br />
b. Vẽ cấu trúc phân tử và gọi tên B, B'.<br />
c. B <strong>có</strong> thể được điều chế từ C theo phương pháp sau:<br />
Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> D, E và F.<br />
KIdu<br />
2 NH 3 2AgNO3<br />
KCldu<br />
C D E F B<br />
.<br />
…………………………HẾT………………………………
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA KHỐI <strong>11</strong>.<br />
Câu 1. Tốc độ phản ứng:<br />
Nghiên cứu phản ứng oxi hoá ion iođua bởi ion peroxođisunfat tại 25 0 C:<br />
S2O8 2- + 2I - 2SO4 2- + I2. (*)<br />
Người ta ghi được <strong>các</strong> số liệu thực nghiệm sau:<br />
Co(S2O8 2- )[mol.l -1 ] Co(I - )[mol.l -1 ] vo.<strong>10</strong> 8 [mol.l -1 .s -1 ]<br />
<strong>10</strong> -4 <strong>10</strong> -2 1,1<br />
2.<strong>10</strong> -4 <strong>10</strong> -2 2,2<br />
2.<strong>10</strong> -4 5.<strong>10</strong> -3 1,1<br />
a. Viết biểu thức tính tốc độ <strong>của</strong> phản ứng, cho biết giá trị hằng số k, bậc <strong>của</strong> phản ứng.<br />
b. Cho năng lượng hoạt hoá <strong>của</strong> phản ứng <strong>bằng</strong> 42kJ.mol -1 . Tìm nhiệt độ (t o c) để tốc độ phản ứng tăng lên <strong>10</strong> lần.<br />
c. Lượng iot <strong>sinh</strong> ra được chuẩn độ nhanh chóng bởi ion <strong>thi</strong>osunfat. Viết phản ứng chuẩn độ và viết lại biểu<br />
thức tính tốc độ phản ứng (*). Nhận xét.<br />
d. Giải thích tại sao ion peroxođisunfat <strong>có</strong> tính oxi hoá rất mạnh và ion iođua <strong>có</strong> tính khử mạnh mà phản<br />
ứng (*) lại xảy ra rất chậm?<br />
HD:<br />
a. Gọi x, y là bậc riêng phần <strong>của</strong> phản ứng (*) tương ứng với ion S2O8 2- và ion I - .<br />
Ta <strong>có</strong> biểu thức tốc độ <strong>của</strong> phản ứng được tính theo phương trình:<br />
V = k.(C(S2O8 2- )) x .(C(I - )) y (1)<br />
Dựa vào giá trị tốc độ đầu <strong>của</strong> phản ứng ở <strong>các</strong> TN trên <strong>có</strong>: Từ TN1 và TN2 <strong>có</strong> x= 1; Từ TN2 và TN3 <strong>có</strong> y<br />
=1. Thay x, y vào (1) tính được k = 0,0<strong>11</strong>(l.mol -1 .s -1 )<br />
E a<br />
b. Áp dụng biểu thức: k Ae .<br />
k<br />
RT<br />
2<br />
E<br />
2 1<br />
<strong>có</strong> biểu thức ln a<br />
T T<br />
( ) ta tìm được T2 = 345K, t2 = 72 0 C.<br />
k1 R T1 . T2<br />
c. Phương trình chuẩn độ iot: 2S2O3 2- + I2 S4O6 2- + 2I - (**)<br />
Vì phảm ứng (**) xảy ra rất nhanh nêu nồng độ <strong>của</strong> I - trong phản ứng (*) coi như không đổi. Do đó phản<br />
ứng (*) là giả bậc I với biểu thức: V = k'.C(S2O8 2- ) với k'=k.C(I - ).<br />
d. vì hai ion cùng dấu đẩy nhau, làm giảm tốc độ <strong>của</strong> phản ứng<br />
Câu 2: Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li:<br />
Cho dd A chứa FeCl3 0.01M. Giả <strong>thi</strong>ết rằng Fe(H2O)6 3+ (Viết tắt là Fe 3+ ) là axit một nấc với hằng<br />
số phân li là Ka = 6,3.<strong>10</strong> -3 .<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dd A.<br />
b. Tính pH cần <strong>thi</strong>ết để bắt đầu xảy ra sự kết tủa Fe(OH)3 từ dd A. Biết Fe(OH)3 <strong>có</strong> Ks = 6,3.<strong>10</strong> -38<br />
c. Ở pH nào thì sự kết tủa Fe(OH)3 từ dd A xảy ra hoàn toàn? Giả <strong>thi</strong>ết kết tủa được coi là hoàn toàn khi<br />
hàm lượng sắt còn lại trong dd dưới <strong>10</strong> -6 M<br />
HD:<br />
a. Xét <strong>các</strong> cân <strong>bằng</strong> điện li H + trong A:<br />
(1) Fe 3+ + H2O Fe(OH) 2+ + H + Ka = 6,3.<strong>10</strong> -3<br />
(2) H2O H + + OH - Kw = <strong>10</strong> -14<br />
Ka
Từ (**) và (***) [Fe 3+ ] +<br />
3 - Ka<br />
[ Fe ].[OH ]. = 0.01M (****)<br />
K<br />
w<br />
K<br />
Kết hợp (*) và (****): s<br />
(1+[OH - Ka<br />
].<br />
3<br />
[ OH ] K ) = 0,01 tính được [Fe3+ ] = 0,00399M và [OH - ] = 2,51.<strong>10</strong> -12<br />
w<br />
pH = 2,4.<br />
c. Làm tương tự b <strong>có</strong> pH = 4,3.<br />
Câu 3: Điện hoá <strong>học</strong>:<br />
Ăn mòn kim loại thường đi kèm với <strong>các</strong> phản ứng điện <strong>hóa</strong>. Việc ăn mòn rỉ sắt trên bề mặt cũng<br />
theo cơ chế này. Phản ứng điện cực ban đầu thường là:<br />
(3) Fe(r) → Fe 2+ (aq) + 2e<br />
(4) O2 + 2H2O + 4e → 4OH - (aq)<br />
Tế bào điện <strong>hóa</strong> ứng với <strong>các</strong> phản ứng trên được biểu diễn như sau (t=25 o C):<br />
Fe(r)│Fe 2+ (aq)║OH - (aq), O2(k)│Pt(r).<br />
Thế chuẩn ở 25 o C:<br />
Fe 2+ (aq) + 2e → Fe(r)<br />
E o = -0,44V.<br />
O2 + 2H2O + 4e → 4OH - (aq)<br />
E o = 0,40V.<br />
Cho biết:<br />
RTln<strong>10</strong>/F = 0,05916V (ở 25 o C).<br />
F = 96485C.mol -1 .<br />
a. Tính E o <strong>của</strong> phản ứng ở 25 o C.<br />
b. Viết phản ứng xảy ra ở hai nửa pin và toàn <strong>bộ</strong> phản ứng.<br />
c. Tính K <strong>của</strong> phản ứng.<br />
d. Phản ứng xảy ra trong 24 giờ và I = 0,12A. Tính khối lượng Fe chuyển thành Fe 2+ sau 24 giờ. Biết oxy dư.<br />
e. Tính E <strong>của</strong> phản ứng biết:<br />
[Fe 2+ ] = 0,015M; pHnửa pin p<strong>hải</strong> = 9,00, p(O2) = 0,700bar<br />
HD:<br />
a. E o (pin) = E o p<strong>hải</strong> - E o trái = 0,40 – (-0,44) = 0,84V<br />
b. Phản ứng xảy ra ở hai nửa pin:<br />
Trái: Fe → Fe 2+ + 2e<br />
P<strong>hải</strong>: O2 + 2H2O + 4e → 4OH -<br />
Phản ứng: 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe 2+ + 4OH -<br />
c. K = [Fe 2+ ][OH - ] 4 /p(O2)<br />
∆G = -nFE o (pin) = -RTlnK → K = 6,2.<strong>10</strong> 56 (M 6 bar -1 )<br />
d. Q = It = <strong>10</strong>368C n(e) = Q/F = 0,<strong>10</strong>75mol m(Fe) = 3,00g.<br />
e.<br />
E<br />
( pin)<br />
E<br />
o<br />
( pin)<br />
<br />
0,05916<br />
log<br />
n<br />
2<br />
2 <br />
Fe<br />
OH<br />
<br />
4<br />
; pH = 9,00 → [H + ] = <strong>10</strong> -9 M và [OH - ] = <strong>10</strong> -5 M<br />
p(<br />
O2<br />
)<br />
Câu 4: Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp:<br />
Hoà tan 1,0g hiđroxylamoni clorua vào nước được 250,0ml dd A. Cho 25,0ml A vào dd chứa lượng dư<br />
ion Fe 3+ trong môi <strong>trường</strong> axit sunfuric. Hỗn hopự được đun nóng một thời gian để phản ứng xảy ra hoàn toàn<br />
rồi đưa về nhiệt độ phòng thu được dd B. Đem chuẩn độ dd B <strong>bằng</strong> dd kalipermanganat 2.<strong>10</strong> -2 mol.l -1 thấy tốn<br />
hết 28,9ml.<br />
a. Biểu diễn cấu trúc <strong>của</strong> ion hiđroxylamoni kèm theo giá trị gần đúng <strong>các</strong> góc liên kết.<br />
b. Tìm công thức sản phẩm oxi hoá chứa nitơ <strong>của</strong> hiđroxylamin và viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng:<br />
HD:<br />
a. Cấu trúc ion hiđroxylamoni:<br />
O<br />
H<br />
+<br />
H<br />
N<br />
H<br />
<strong>10</strong>4-1<strong>10</strong> o<br />
H<br />
.<br />
<strong>10</strong>8-1<strong>10</strong> o
1 1<br />
3<br />
b. n (25 ml) . 1,44.<strong>10</strong> mol<br />
NH3OH Cl<br />
<strong>10</strong> 69,5<br />
28,9 4<br />
4<br />
.0,02 5,78.<strong>10</strong><br />
<br />
nKMnO<br />
mol<br />
<strong>10</strong>00<br />
Phương trình chuẩn độ B <strong>bằng</strong> KMnO4:<br />
5Fe 2+ + MnO4 - + 8H + 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H2O<br />
2,89.<strong>10</strong> -3 5,78.<strong>10</strong> -4<br />
Có tỉ lệ: NH3OH + Cl - : Fe 2+ = 1,44.<strong>10</strong> -3 : 2,89.<strong>10</strong> -3 = 1:2<br />
Gọi số oxi hoá sản phẩm oxi hoá <strong>của</strong> hiđroxylamin là x ta <strong>có</strong>:<br />
N -1 N x + (x+1)e Fe 3+ +e Fe 2+<br />
1<br />
x+1 2 2<br />
Áp dụng định luật bảo toàn e <strong>có</strong>: x + 1 = 2 x = +1. Vậy công thức <strong>của</strong> sản phẩm là N2O.<br />
PT: 2NH3OH + Cl - + 4Fe 3+ N2O + H2O + 2Cl - + 4Fe 2+ + 6H +<br />
Câu 5: Sơ đồ biến hoá, cơ chế phản ứng, <strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp:<br />
Cho hợp chất hữu cơ H là một dẫn xuất <strong>của</strong> prolin <strong>có</strong> công thức:<br />
N<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
H được tổng hợp theo <strong>các</strong> quy trình sau:<br />
O O<br />
O<br />
H 2 O<br />
A<br />
1. O 3<br />
2. Me 2 S<br />
DMSO<br />
B<br />
NH 2<br />
NBS, H 2 O<br />
NaOH<br />
C D E<br />
+<br />
NH 3 /NH 4<br />
B + E<br />
H<br />
NBS: N-bromsuxinimit; DMSO: đimetylsunfoxit<br />
a. Biết rằng 2mol B được tạo thành từ 1mol A, trong mỗi phân tử D, E còn một liên kết đôi ở nh<strong>án</strong>h. Hãy<br />
cho biết cấu trúc <strong>các</strong> phân tử A, B, C, D và E.<br />
b. Sự kết hợp giữa B và E nhờ xúc tác axit yếu (đệm NH3/NH4 + ) lần lượt tạo 2 ion dương F và G. G xảy ra<br />
quá trình chuyển hoá nội phân tử tạo thành H. Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành H từ B và E?<br />
HD:<br />
a.<br />
B<br />
A<br />
O<br />
O<br />
H<br />
O<br />
HO<br />
OH<br />
C <strong>có</strong> thể là 1 trong 4 công thức sau:<br />
O<br />
OH
C<br />
Br<br />
HO<br />
HO<br />
Br<br />
HO<br />
Br<br />
OH<br />
Br<br />
E<br />
D<br />
OH<br />
O<br />
N<br />
H<br />
b. Cơ chế B + E tạo thành H:<br />
O<br />
H +<br />
HO<br />
H<br />
HO<br />
O<br />
H<br />
O<br />
Bn<br />
N<br />
H<br />
O +<br />
H<br />
OH<br />
Bn<br />
+/-H + HO<br />
+<br />
OH 2<br />
O<br />
N<br />
OH<br />
-H 2 O<br />
N<br />
Bn<br />
-H +<br />
N +<br />
OH<br />
Bn<br />
N +<br />
OH<br />
HO<br />
O<br />
HO<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
Câu 6: Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit bazơ:<br />
2,7-đimetylnaphtalen <strong>có</strong> thể được tổng hợp <strong>bằng</strong> phản ứng giữa tác nhân Grignard A và axetal B theo sơ<br />
đồ sau:<br />
O<br />
i<br />
MgBr<br />
O<br />
CHO<br />
ii<br />
O<br />
B<br />
A<br />
O<br />
O<br />
1. A<br />
2. H +<br />
a. Đề nghị điều kiện tạo thành A và B. Viết phương trình phản ứng<br />
b. Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành 2,7-đimetylnaphtalen.<br />
HD:<br />
a.<br />
NBS<br />
Mg/THF<br />
MgBr<br />
Br<br />
A
HO<br />
CHO<br />
HO<br />
O<br />
O<br />
H +<br />
O<br />
O<br />
b.<br />
B<br />
A + B OMgBr<br />
O<br />
O<br />
H + /H 2 O<br />
O<br />
HC<br />
OH<br />
OH<br />
OH<br />
H +<br />
HC +<br />
OH<br />
S E<br />
OH<br />
-2H 2 O<br />
Câu 7: Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ:<br />
Người ta tiến hành <strong>các</strong> phản ứng sau đây để xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất thơm A (C 9H<strong>10</strong>O):<br />
- Oxy <strong>hóa</strong> mạnh chất A với KMnO4 đậm đặc thu được hai axit C7H6O2 và C2H4O2.<br />
- Cho A phản ứng với metyl magie bromua rồi thuỷ phân thu được ancol bậc ba (B) <strong>có</strong> một nguyên<br />
tử cacbon bất đối.<br />
a. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A.<br />
b. Hãy cho biết góc quay mặt phẳng <strong>án</strong>h s<strong>án</strong>g phân cực <strong>của</strong> ancol B <strong>bằng</strong> 0 hay khác 0, vì sao?<br />
c. Cho A tác dụng với metyl iodua dư trong môi <strong>trường</strong> bazơ mạnh người ta cô lập được C (C <strong>11</strong>H14O). Hãy<br />
cho biết tên cơ chế phản ứng. Viết công thức cấu tạo và gọi tên C.<br />
HD:<br />
<br />
1. A <br />
O C7H6O2<br />
C2H4O2<br />
A <strong>có</strong> nhân benzen, một mạch nh<strong>án</strong>h, <strong>có</strong> 1O và một liên kết đôi<br />
axit benzoic axit axetic<br />
C 6 H 5 C CH 2 CH 3<br />
O<br />
CH 3<br />
1) CH 3 MgBr<br />
2) H 3 O + C<br />
C 6 H 5 CH 2 CH 3<br />
A: etylphenylxeton<br />
b) B = 0 vì CH3MgBr tấn công như nhau vào hai phía nhóm C = O tạo ra hỗn hợp raxemic.<br />
2. Ta <strong>có</strong>:<br />
OH<br />
(B)<br />
C 6 H 5 COCH 2 CH 3<br />
OH - CH 3 I<br />
S N 2<br />
C 6 H 5<br />
C<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
C<br />
(C)<br />
O CH 3<br />
tert-butylphenylxeton
Câu 8: Hữu cơ tổng hợp:<br />
Trình bày cơ chế <strong>của</strong> <strong>các</strong> phản ứng sau:<br />
a.<br />
OH<br />
OH -<br />
O<br />
b.<br />
R<br />
O<br />
Cl<br />
O<br />
R<br />
O<br />
c.<br />
OH -<br />
OH<br />
H +<br />
HD:<br />
a.<br />
R<br />
OH<br />
OH -<br />
R<br />
O -<br />
-Cl<br />
O<br />
Cl<br />
Cl<br />
R<br />
b.<br />
OH - O - O<br />
O<br />
H 2 O<br />
O<br />
O<br />
andol<br />
-H 2 O<br />
c.<br />
OH<br />
O<br />
O
OH<br />
OH<br />
OH<br />
HC +<br />
+H + /-H 2 O<br />
HC + -H +<br />
Câu 9: Cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong>:<br />
Trong công nghiệp amoniac được tổng hợp từ nitơ và hiđro theo cân <strong>bằng</strong> sau:<br />
N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) Kp<br />
Coi entanpi và entropi không đổi trong suốt quá trình phản ứng. Tại 298K <strong>có</strong><br />
o<br />
1<br />
G298 ( NH3) 16,<strong>30</strong> kJ.<br />
mol <br />
1<br />
; H o<br />
s<br />
( NH<br />
3) 45,86 kJ.<br />
mol <br />
a. Tính hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng tại 298K và 450K. Nhận xét?<br />
N2 và H2 được đưa vào hệ phản ứng theo đúng tỉ lệ <strong>của</strong> phương trình và được tiến hành duy trì ở nhiệt độ<br />
450K. Khi hệ đạt cân <strong>bằng</strong> áp suất chung đo đượu là P.<br />
b. Tính áp suất riêng phần <strong>của</strong> từng khí tại thời điểm cân <strong>bằng</strong> theo P.<br />
c. Cho P = <strong>10</strong> bar. Tính hiệu suất <strong>của</strong> phản ứng tổng hợp NH3?<br />
d. Tính áp suất <strong>của</strong> hệ duy trì để hiệu suất tổng hợp NH3 <strong>bằng</strong> 25%?<br />
HD:<br />
o o<br />
Hs<br />
G298 1 1<br />
a. Có GT<br />
H T S S 0,099 kJ. mol . K<br />
T<br />
o<br />
1<br />
G450 1,22 kJ.<br />
mol <br />
o<br />
G450<br />
<strong>của</strong> phản ứng = 2, 44kJ<br />
Áp dụng công thức . Tính được Kp (298) = 518162 và Kp (450) = 1.92<br />
b. Xét cân <strong>bằng</strong>: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) n khí<br />
[] 1-x 3-3x 2x 4-2x<br />
ni<br />
1<br />
x 3<br />
3 x<br />
2x<br />
Áp dụng công thức Pi<br />
. P ta <strong>có</strong> PN<br />
. P; P<br />
<br />
2<br />
H<br />
<br />
n<br />
4 <br />
2<br />
. P; PNH<br />
. P<br />
2x<br />
4 <br />
3<br />
2x<br />
4 2x<br />
2<br />
PNH3<br />
c. Ta <strong>có</strong> K<br />
p<br />
<br />
P . P<br />
3<br />
N2 H2<br />
i<br />
Thay áp suất riêng phần <strong>của</strong> từng khí trong ý b vào phương trình Kp <strong>có</strong>
2 2<br />
4 x .(4 2 x)<br />
1,92<br />
với P = <strong>10</strong>bar x = 0,77. H %( NH<br />
2 4<br />
3) 77%<br />
27 P .(1 x)<br />
d. Thay x = 0,25 vào biểu thức tính Kp theo x và P <strong>có</strong> P= 0,43bar<br />
Câu <strong>10</strong>: Phức chất:<br />
Cho phức chất B được tạo thành từ nguyên tố kim loại chuyển tiếp Pt với mức oxi hoá +2. Một<br />
trong <strong>các</strong> phương pháp tổng hợp B là cho muối kali C tác dụng với NH3 theo tỉ lệ mol tương ứng là 1:2.<br />
Tuy nhiên trong quá trình tổng hợp luôn <strong>sinh</strong> kèm một <strong>đồng</strong> phân B' <strong>của</strong> B. Biết rằng trong phân tử C chứa<br />
3 loại nguyên tố hoá <strong>học</strong> và tỉ lệ khối lượng mol <strong>của</strong> C/B là 1,383.<br />
a. Cho biết công thức phân tử <strong>của</strong> B, B' và C?<br />
b. Vẽ cấu trúc phân tử và gọi tên B, B'.<br />
KIdu<br />
2 3 2 3<br />
c. B <strong>có</strong> thể được điều chế từ C theo phương pháp sau: NH<br />
AgNO<br />
KCldu<br />
C D E F B .<br />
Vẽ cấu trúc <strong>của</strong> D, E và F.<br />
HD:<br />
a. B và B' <strong>có</strong> công thức: [Pt(NH3)2Cl2]; C <strong>có</strong> công thức K2[PtCl4].<br />
b. cấu trúc phân tử <strong>của</strong> B là B':<br />
B'<br />
B<br />
c.<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Pt<br />
Cl<br />
Cl<br />
Cis-diammindicloplatin(II)<br />
I<br />
I<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Pt<br />
Cl<br />
NH 3<br />
Trans-diammindicloplatin(II)<br />
D E F<br />
2-<br />
I<br />
H 3 N I<br />
H 3 N<br />
Pt<br />
Pt<br />
Pt<br />
I<br />
H 3 N I<br />
H 3 N<br />
H 2 O<br />
H 2 O<br />
Lưu ý: Học <strong>sinh</strong> làm theo <strong>các</strong>h khác kết quả đúng vẫn tính điểm.<br />
…………………………HẾT………………………………<br />
GV ra <strong>đề</strong>: Nguyễn Thị Nhung.<br />
ĐT: 0979001969.<br />
Ký tên:
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HOÁ KHỐI <strong>11</strong>.<br />
Câu Nội dung chính Ý Điểm<br />
a 0,5<br />
Tốc độ phản ứng.<br />
b 0,5<br />
1<br />
c 0,5<br />
d 0,5<br />
a 0,5<br />
2 Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện li.<br />
b 1,0<br />
c 0,5<br />
a 0,25<br />
b 0,25<br />
3 Điện hoá <strong>học</strong>.<br />
c 0,25<br />
d 0,75<br />
e 0,5<br />
4 Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp. a 0,5<br />
b 1,5<br />
5 Sơ đồ biến hoá, cơ chế phản ứnh,<br />
a 1,0<br />
<strong>đồng</strong> phân lập thể, danh pháp.<br />
b 1,0<br />
6 Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h t o s; a 1,0<br />
t o nc, tính axit bazơ.<br />
b 1,0<br />
Nhận biết, tách chất, xác định công a 0,75<br />
7<br />
thức hợp chất hữu cơ.<br />
b 0,5<br />
c 0,75<br />
a 0,5<br />
8 Hữu cơ tổng hợp<br />
b 0,75<br />
c 0,75<br />
a 0,5<br />
9 Cân <strong>bằng</strong> hoá <strong>học</strong><br />
b 0,5<br />
c 0,5<br />
d 0,5<br />
a 0,5<br />
<strong>10</strong> Phức chất<br />
b 0,5<br />
c 1,0
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC<br />
ĐỀ GIỚI THIỆU<br />
(Đề <strong>thi</strong> <strong>có</strong> 03 trang)<br />
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI<br />
KHU VỰC DUYÊN HẢI & ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
NĂM HỌC 2014 - 2015<br />
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC <strong>11</strong><br />
Thời gian: 180 phút (không kể giao <strong>đề</strong>)<br />
Câu 1 (2,0 điểm) Tốc độ phản ứng:<br />
Xét phản ứng: IO3 - + I - + 6H + 3I2 + 3H2O<br />
Vận tốc <strong>của</strong> phản ứng đo ở 25 0 c <strong>có</strong> giá trị theo bảng sau<br />
Thí nghiệm [I - ] [IO<br />
- 3 ] [H + ] Vận tốc (mol.l -1 .s -1 )<br />
1 0,01 0,1 0,01 0,6<br />
2 0,04 0,1 0,01 2,4<br />
3 0,01 0,3 0,01 5,4<br />
4 0,01 0,1 0,02 2,4<br />
-Lập biểu thức tính tốc độ phản ứng.<br />
- Tính hằng số tốc độ phản ứng và xác định đơn vị <strong>của</strong> hằng số tốc độ đó.<br />
- Năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> <strong>của</strong> phản ứng E = 84KJ/mol ở 25 0 C. Vận tốc <strong>của</strong> phản ứng thay<br />
đổi thế nào nếu năng lượng hoạt <strong>hóa</strong> giảm đi một nửa.<br />
Câu 2: (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly.<br />
1. Trộn <strong>10</strong> ml dung dịch KCN 0,6M với 20 ml dung dịch KOH nồng độ 0,0125M và 20 ml<br />
dung dịch NH3 0,375M thu được 50 ml dung dịch A. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A.<br />
2. Cho V1 ml dung dịch HCl 0,2<strong>10</strong> M vào V ml dung dịch A thì pH <strong>của</strong> hỗn hợp thu được<br />
<strong>bằng</strong> 9,24. Tính tỉ lệ V1/V.<br />
Câu 3 ( 2,0 điểm) Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong>.<br />
Cho sức điện động <strong>của</strong> pin:<br />
Ag AgNO3 0,001M AgCl Ag<br />
Na2S2O3 0,<strong>10</strong>M HCl 0,05M là 0,341V.<br />
1.Viết phương trình phản ứng khi pin hoạt động .<br />
2. Tính<br />
E <br />
0<br />
3<br />
Ag(<br />
S 2 O 3 ) 2 / Ag<br />
3. Tính KsAgCl .<br />
4. Thêm 0,01 mol KCN vào 1 lít dung dịch ở anôt .Tính Epin<br />
0<br />
Cho: E =0,80V , Ag + + 2S2O3 2- Ag(S2O3)2 3- lgβ1 =13,46<br />
<br />
Ag<br />
/ Ag<br />
Ag + + 2CN - Ag(CN)2 - lgβ2 = 21<br />
Câu 4. (2,0 điểm) Bài tập tính to<strong>án</strong> vô cơ tổng hợp.<br />
1. Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại <strong>bằng</strong> nhau) tác dụng hết với dung<br />
dịch HNO3 (dư) thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4 khí N2, NO, N2O,<br />
NO2 trong đó 2 khí N2 và NO2 <strong>có</strong> số mol <strong>bằng</strong> nhau. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thì được<br />
58,8g muối khan. Tìm số mol HNO3 đã phản ứng.
2. X là dung dịch Al2(SO4)3, Y là dung dịch Ba(OH)2. Trộn 200ml dung dịch X với <strong>30</strong>0ml<br />
dung dịch Y thu được 8,55 gam kết tủa. Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu<br />
được 12,045 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l <strong>của</strong> dung dịch X và Y.<br />
Câu 5. (2,0 điểm) Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp<br />
1. Cho hợp chất 3- metyl but-1-en tác dụng với axit HCl tạo ra <strong>các</strong> sản phẩm, trong đó <strong>có</strong> A<br />
là 2- clo-3-metylbutan và B là 2-clo-2-metylbutan. Bằng cơ chế phản ứng, hãy giải thích sự tạo<br />
thành 2 sản phẩm trên.<br />
2. Để tổng hợp được axit retigeranic, người ta cần p<strong>hải</strong> tổng hợp được chất trung gian X:<br />
Từ 6-metylhept-5-enal và but-3-en-2-on người ta <strong>có</strong> thể tổng hợp ra X theo sơ đồ sau:<br />
Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất A, B, C, D, E.<br />
Trình bày cơ chế phản ứng tạo ra A trong sơ đồ điều chế trên. Nếu chất đầu dùng là<br />
<strong>đồng</strong> phân (2R)-2,6-đimetylhept-5-enal thì sản phẩm A thu được sẽ <strong>có</strong> cấu hình như thế nào?<br />
Câu 6: (2,0 điểm) So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính Axit- Bazơ.<br />
1. So s<strong>án</strong>h tính bazơ <strong>của</strong> <strong>các</strong> hợp chất sau và giải thích:<br />
CH3-CH(NH2)-COOH (I) ; CHC-CH2-NH2 (II) ; CH2CH-CH2-NH2 (III) ; CH3-CH2-CH2-NH2<br />
(IV).<br />
2. Hãy điền <strong>các</strong> giá trị nhiệt độ sôi sau: 240 o C, 273 o C, 285 o C cho 3 <strong>đồng</strong> phân benzenđiol<br />
C6H4(OH)2. Giải thích ngắn gọn.<br />
Câu 7: (2,0 điểm) Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.<br />
Hợp chất A (C5H9OBr) khi tác dụng với dung dịch iốt trong kiềm tạo kết tủa màu vàng.<br />
A tác dụng với dung dịch NaOH tạo ra 2 xeton B và C cùng <strong>có</strong> công thức phân tử C5H8O. B,<br />
C <strong>đề</strong>u không làm mất màu dung dịch kalipemanganat ở lạnh, chỉ <strong>có</strong> B tạo kết tủa màu vàng với<br />
dung dịch iốt trong kiềm. Cho B tác dụng với CH3MgBr rồi với H2O thì được D (C6H12O). D<br />
tác dụng với HBr tạo ra hai <strong>đồng</strong> phân cấu tạo E và F <strong>có</strong> công thức phân tử C6H<strong>11</strong>Br trong đó<br />
chỉ <strong>có</strong> E làm mất màu dung dịch kali pemanganat ở lạnh.<br />
Dùng công thức cấu tạo, viết sơ đồ phản ứng từ A tạo thành B, C, D, E, F. Viết tên A và D<br />
theo danh pháp IUPAC.
Câu 8: (2 điểm) Hữu cơ tổng hợp<br />
Methadol là thuốc giảm đau <strong>có</strong> hoạt tính giống Morphin được dùng để điều trị cho người<br />
nghiện Heroin <strong>có</strong> cấu trúc như sau:<br />
O<br />
N<br />
Ph Ph<br />
Chất này được điều chế từ muối clorua <strong>của</strong> nó qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ chất đầu là C 6H5-CH2-<br />
CN.<br />
CN Br2<br />
A AlCl 3<br />
benzen B NaOH C<br />
+ X 1) C 2<br />
H 5<br />
Br<br />
D<br />
+<br />
2) H 3<br />
O<br />
Methadol<br />
Chất X: là muối clorua được điều chế <strong>bằng</strong> <strong>các</strong>h xử lý 2 chất <strong>đồng</strong> phân với SOCl2, nung hỗn hợp phản<br />
ứng .<br />
1-(đimetylamin) propan-2-ol + SOCl2 Y<br />
X<br />
2-(đimetylamin) propan-1-ol + SOCl2 Z<br />
Hãy suy luận cấu trúc <strong>của</strong> X.<br />
Câu 9. (2,0 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Cho cân <strong>bằng</strong> sau : CO(k) + 2H2 (k) CH3OH (k)<br />
H 0 pư = - 90,0 kJ.mol -1 , giả <strong>thi</strong>ết là không đổi trong khoảng nhiệt độ tiến hành thí<br />
nghiệm. KP (573K) = 2,5.<strong>10</strong> -3<br />
1. Trong 1 bình kín, ban đầu lấy CO và H2 theo tỷ lệ mol 1 : 2 tại nhiệt độ 573K . Xác<br />
định áp suất toàn phần <strong>của</strong> hệ để hiệu suất phản ứng đạt 70%.<br />
2. Xác định phương trình <strong>của</strong> sự phụ thuộc giữa lnKP vào T .<br />
3. Tại 200 bar, xác định nhiệt độ mà tại đó hiệu suất phản ứng đạt 70%.<br />
Câu <strong>10</strong> : (2 điểm) Phức chất.<br />
Cấu hình electron <strong>của</strong> nguyên tố M ở trạng thái cơ bản chỉ ra rằng: M <strong>có</strong> 4 <strong>lớp</strong> electron,<br />
số electron độc thân <strong>của</strong> M là 3.<br />
a. Dựa vào <strong>các</strong> dữ liệu trên cho biết M <strong>có</strong> thể là <strong>các</strong> nguyên tố nào.<br />
b. M tạo được ion phức <strong>có</strong> công thức M(NH3)6 3+ , phép đo momen từ chỉ ra rằng ion<br />
này là nghịch từ.<br />
- Cho biết tên gọi <strong>của</strong> M(NH3)6Cl3<br />
- Cho biết trạng thái lai hoá <strong>của</strong> M trong ion phức trên và chỉ ra dạng hình <strong>học</strong> <strong>của</strong> ion<br />
phức này.<br />
Số điện thoại:<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
0988.777.827<br />
Ngô Tuấn Vinh
TRƯỜNG THPT<br />
CHUYÊN VĨNH PHÚC<br />
ĐỀ THI CHỌN HSG<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
LẦN THỨ - NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC- LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian: 180 phút ( không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
(Đề <strong>thi</strong> gồm trang)<br />
GV: Nguyễn Đắc Tứ - THPT Chuyên Vĩnh Phúc Điện thoại: 0945028349<br />
Câu 1. (2 điểm) Tốc độ phản ứng<br />
Khảo sát phản ứng phân hủy NO 2 tạo thành NO và O 2 ở <strong>10</strong> 0 C dưới ảnh hưởng động <strong>học</strong><br />
và nhiệt động <strong>học</strong>. Bảng sau cho biết tốc độ đầu <strong>của</strong> phản ứng phụ thuộc vào <strong>các</strong> nồng độ đầu<br />
khác nhau <strong>của</strong> NO 2 :<br />
[NO 2 ] o ( mol.L -1 ) 0,0<strong>10</strong> 0,012 0,014 0,016<br />
V o ( mol.L -1 .s -1 ) 5,4.<strong>10</strong> -5 7,78.<strong>10</strong> -5 1,06.<strong>10</strong> -5 1,38.<strong>10</strong> -5<br />
a) Xác định bậc <strong>của</strong> phản ứng và hằng số vận tốc ?<br />
b) Một <strong>các</strong>h gần đúng, nếu xem như <strong>các</strong> đại lượng nhiệt động <strong>của</strong> phản ứng trên không<br />
phụ thuộc nhiệt độ. Hãy sử dụng <strong>các</strong> giá trị sau để trả lời <strong>các</strong> câu hỏi: Nhiệt độ nhỏ nhất<br />
cần đạt đến để cân <strong>bằng</strong> dịch chuyển về phía phải là bao nhiêu?<br />
0<br />
0<br />
H s , NO<br />
33,2kJ<br />
/ mol.<br />
; H 90,3 / .<br />
2 s , NO<br />
kJ mol<br />
S<br />
0<br />
NO<br />
0<br />
0<br />
241J<br />
/ mol;<br />
S 2<strong>11</strong>J<br />
/ mol;<br />
S 205J<br />
/ mol.<br />
2 NO<br />
<br />
O<br />
<br />
2<br />
Câu 2. (2 điểm) cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch<br />
Tốc độ <strong>của</strong> phản ứng khử HCrO 4<br />
–<br />
<strong>bằng</strong> HSO 3<br />
–<br />
được biểu diễn <strong>bằng</strong> phương trình:<br />
V = k.[HCrO 4<br />
–<br />
][HSO 3<br />
–<br />
] 2 [H + ]<br />
Trong một thí nghiệm với <strong>các</strong> nồng độ ban đầu:<br />
HCrO 4<br />
–<br />
= <strong>10</strong> – 4 mol/l; HSO 3<br />
–<br />
= 0,1 mol/l; H + cố định <strong>bằng</strong> <strong>10</strong> – 5 mol/l<br />
Thì nồng độ HCrO 4<br />
–<br />
giảm xuống còn 5.<strong>10</strong> – 5 mol/l sau 15 giây.<br />
1. sau bao lâu nồng độ HCrO 4<br />
–<br />
sẽ <strong>bằng</strong> 1,25.<strong>10</strong> – 5 M.<br />
2. nếu nồng độ đầu <strong>của</strong> HSO 3<br />
–<br />
là 0,01M thì sau bao lâu nồng độ <strong>của</strong> HCrO 4<br />
–<br />
sẽ <strong>bằng</strong> 5.<strong>10</strong> – 5<br />
M.<br />
3. Tính hằng số tốc độ phản ứng k.<br />
4. Nếu nồng độ ban đầu <strong>của</strong> HSO 3<br />
–<br />
và H + <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> <strong>10</strong> – 3 M và được giữ cố định thì cần thời<br />
gian bao lâu để một nữa lượng HCrO 4<br />
–<br />
bị khử.<br />
Câu 3. (2 điểm) Pin điện. Điện phân.<br />
Cho pin sau : H 2 (Pt), P H<br />
1atm<br />
/ H + 1M // MnO 2 4<br />
1M, Mn 2+ 1M, H + 1M / Pt<br />
Biết rằng sức điện động <strong>của</strong> pin ở 25 0 C là 1,5V.<br />
1. Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính E 0 2<br />
.<br />
MnO 4<br />
/ Mn<br />
2. Sức điện động <strong>của</strong> pin thay đổi như thế nào trong <strong>các</strong> trượng hợp sau :<br />
- Thêm một ít NaHCO 3 vào nửa trái <strong>của</strong> pin.<br />
- Thêm một ít FeSO 4 vào nửa phải <strong>của</strong> pin.<br />
- Thêm một ít CH 3 COONa vào nửa phải <strong>của</strong> pin.<br />
Câu 4. (2 điểm) Bài tập vô cơ
Cho m gam hợp chất X ( được tạo thành từ hai nguyên tố) phản ứng hoàn toàn với H 2 SO 4 đặc,<br />
nóng chỉ thu được 20,16 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm hai khí và H 2 O. A làm mất màu vừa đủ<br />
1,6 lít dung dịch Br 2 0,5M và A không <strong>có</strong> phản ứng với dung dịch CuCl 2 . Cho A vào dung<br />
dịch Ca(OH) 2 dư, thu được <strong>10</strong>6 gam kết tủa trắng.<br />
Xác định công thức <strong>của</strong> X, và tính m.<br />
Câu 5. (2 điểm) Cơ chế phản ứng – Đồng phân lập thể – Danh pháp<br />
Hãy cho biết <strong>các</strong> công thức cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất ứng với <strong>các</strong> chữ cái trong sơ đồ.<br />
+ COOCH 3<br />
O<br />
1.KMnO 4 ,H +<br />
2. CH 2 N 2 du<br />
P<br />
CH 3 ONa<br />
- CH 3 OH<br />
Q<br />
Q<br />
H 3 O + ,t 0<br />
- CO 2<br />
R<br />
CH 2 N 2<br />
S<br />
Zn, BrCH 2 CO 2 CH 3<br />
T<br />
- H 2 O<br />
U<br />
H 2 /Pt<br />
V<br />
V<br />
CH 3ONa H 3 O + , t 0<br />
- CH 3 OH X<br />
- CO 2<br />
Y<br />
NaNH 2 , CH 3 I du<br />
O<br />
(fenchon)<br />
Câu 6. (2 điểm) So s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit- bazơ, Nhận biết<br />
1. So s<strong>án</strong>h tính chất <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất trong <strong>các</strong> dãy sau (<strong>có</strong> giải thích):<br />
a. Tính axit: CH 3 COOH, CH 2 =CH-COOH; Phenol, m-crezol, p- crezol.<br />
b. Tính bazơ: đietyl amin; tetrametylen amin; anilin; CH 3 CONH 2 .<br />
2. Hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O <strong>có</strong> khối lượng phân tử <strong>bằng</strong> 74 đvc. Biết A không<br />
phản ứng với Na, khi phản ứng với dung dịch NaOH chỉ thu được một sản phẩm hữu<br />
cơ. Biết từ A thực hiện được sơ đồ:<br />
A<br />
+ C H 3M gC l<br />
B<br />
+ H 2 O H<br />
C H 3 C H O<br />
2 O<br />
D + bu ta n 2 ol<br />
Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> A và viết phương trình phản ứng.<br />
Câu 7. ( 2 điểm) Dựa vào tính chất xác định Cấu tạo, cấu trúc <strong>của</strong> hợp chất hữu cơ<br />
Hợp chất (A) <strong>có</strong> công thức phân tử C <strong>10</strong> H <strong>10</strong> O không tạo màu với FeCl 3 , tạo sản phẩm cộng<br />
với NaHSO 3 . Cho (A) tác dụng với I 2 /NaOH không tạo kết tủa, axit <strong>hóa</strong> hỗn hợp sau phản ứng<br />
được (B) là C <strong>10</strong> H <strong>10</strong> O 2 , không làm mất màu dung dịch KMnO 4 . Cho (B) tác dụng với lượng dư<br />
brom khi <strong>có</strong> mặt HgO(đỏ) hay Ag 2 O/CCl 4 thu được (C) là 1,2,3-tribrom-2-phenylpropan, hầu<br />
như không <strong>có</strong> sản phẩm hữu cơ khác.<br />
Mặt khác, cho (A) tác dụng với NaBH 4 thu được (D) là C <strong>10</strong> H 12 O. Đun nóng nhẹ (D) với<br />
axit H 2 SO 4 đặc thu được (E) là C <strong>10</strong> H <strong>10</strong> . Xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> (A), (B), (C), (D), (E).<br />
Hãy giải thích sự tạo thành (E) từ (D).<br />
Câu 8. ( 2 điểm) Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ:<br />
Antihistamine (kh<strong>án</strong>g histamine) được dùng để giảm ảnh hưởng <strong>của</strong> <strong>các</strong> tác động dị ứng trên<br />
cơ thể. Dược chất fexofenadin được dùng để chữa chứng hắt hơi, hảy nước mũi, ngứa mắt do<br />
dị ứng phấn hoa mà không gây buồn ngủ. Fexofenadin được b<strong>án</strong> trên thị <strong>trường</strong> dưới dạng<br />
muối hidro clorua. Đây là sơ đồ tổng hợp fexofenadin:
Xác định cấu tạo <strong>của</strong> <strong>các</strong> chất trong phương pháp tổng hợp trên.<br />
Câu 9. (2 điểm) Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
ở 820 0 C hằng số cân <strong>bằng</strong> <strong>của</strong> phản ứng phân huỷ:<br />
CaCO 3 (r) CaO (r) + CO 2 (k) là K = 0,2.<br />
Trong một bình kín, chân không, dung tích 22,4 lít ở 820 0 C , ta đưa 0,1 mol CaCO 3 vào.<br />
1. Tính thành phần số mol mỗi chất ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>.<br />
2. Giả sử tăng dần thể tích V ( vẫn ở 820 0 C) Vẽ <strong>các</strong> đồ thị biểu diễn sự biến <strong>thi</strong>ên <strong>của</strong> áp suất<br />
P và <strong>của</strong> số mol CaO theo thể tích V.<br />
3. Trong một bình kín, chân không, dung tích 22,4 lít ở 820 0 C ta đưa 0,1 mol CaO vào.Sau đó<br />
bơm khí CO 2 , vẽ đồ thị biểu diễ sự biến <strong>thi</strong>ên <strong>của</strong> áp suất P theo số mol CO 2 đưa vào.<br />
Câu <strong>10</strong>. (2 điểm) Phức chất<br />
1. Dựa vào thuyết MO, Viết cấu hình electron đối với <strong>các</strong> phân tử CO và O 2 . Tính độ bội liên<br />
kết, xác định từ tính <strong>của</strong> mỗi chất.<br />
2. Sử dụng thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị (VB) để giải thích dạng hình <strong>học</strong>, từ tính <strong>của</strong> <strong>các</strong> phức<br />
chất sau: [Ni(CN) 4 ] 2- , [NiCl 4 ] 2- , [Ni(CO) 4 ]<br />
........................................................Hết......................................
TRƯỜNG THPT<br />
CHUYÊN VĨNH PHÚC<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG<br />
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ<br />
LẦN THỨ - NĂM 2015<br />
MÔN: HOÁ HỌC- LỚP <strong>11</strong><br />
Thời gian: 180 phút ( không kể thời gian giao <strong>đề</strong>)<br />
Câu 1.<br />
Câu 1<br />
(2<br />
điểm)<br />
a) Phản ứng : 2NO 2 2NO + O 2<br />
Tính to<strong>án</strong> :<br />
V = k[NO 2 ] x lgv = logk + xlog[NO 2 ]<br />
Áp dụng : log 5,4.<strong>10</strong> -5 = logk + xlog0,0<strong>10</strong> và log 1,38.<strong>10</strong> -4 = logk +<br />
xlog0,016<br />
0,4075 = x.0,0204 x 2 k = [NO 2<br />
v2 ]<br />
Sử dụng lần lượt <strong>các</strong> dữ kiện thực nghiệm, ta <strong>có</strong>:<br />
K 1 = 5,4.<strong>10</strong> -5 /0,01 2 = 5,040.<strong>10</strong> -1<br />
K 2 = 7,78.<strong>10</strong> -5 /0,012 2 = 5,35.<strong>10</strong> -1<br />
K 3 = 1,57.<strong>10</strong> -4 /0,014 2 = 5,41.<strong>10</strong> -1<br />
K 4 = 2,05.<strong>10</strong> -4 /0,016 2 = 5,39.<strong>10</strong> -1<br />
Tóm lại: bậc <strong>của</strong> phản ứng là bậc 2, k = 0,54L/mol.s<br />
b) Trước hết, ta tính <strong>các</strong> thông số nhiệt động cơ bản <strong>của</strong> phản ứng như sau :<br />
∆H<br />
0 pứ = 290,3 – 233,2 = <strong>11</strong>4,2 kJ<br />
∆S<br />
0 pứ = 22<strong>11</strong> + 205 – 2241 = 145 J/K<br />
∆G<br />
0 pứ = <strong>11</strong>4,2 -283 0,145 = 73,2 kJ<br />
Tóm lại : ∆H<br />
0 pứ = <strong>11</strong>4,2 kJ; ∆S<br />
0 pứ = 145 J/K, ∆G<br />
0 pứ = 73,2 kJ<br />
Một <strong>các</strong>h gần đúng , về mặt nhiệt động <strong>học</strong> khi phản ứng đạt đến cân <strong>bằng</strong><br />
thì : ∆G<br />
0 pứ = 0<br />
T =<br />
H<br />
S<br />
o<br />
o<br />
<strong>11</strong>4,2 <strong>10</strong>00J<br />
<br />
787,6K<br />
145( J / K)<br />
Như vậy, điều kiện về nhiệt độ cần để cân <strong>bằng</strong> dịch chuyển về phía phải là<br />
:<br />
T 787,6 K<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 2<br />
Câu 2<br />
(2<br />
điểm)<br />
1) Vì nồng độ HSO 3<br />
–<br />
= 0,1M >> HCrO 4<br />
–<br />
= <strong>10</strong> – 4 M và H + = const<br />
=> phản ứng là giả bậc nhất với HCrO 4<br />
–<br />
=> thời gian b<strong>án</strong> phản ứng là 15 (giây)<br />
=> để HCrO 4<br />
–<br />
còn 1,25.<strong>10</strong> – 5 M thì cần thời gian là : 15.3 = 45 (giây)<br />
2) Phản ứng là bậc 2 với HSO 3<br />
–<br />
nên khi giảm nồng độ HSO 3<br />
–<br />
từ 0,1M xuống<br />
0,01M thì tốc độ phản ứng giảm <strong>10</strong>0 lần<br />
0,5
=> để HCrO<br />
– 4 giảm còn 5.<strong>10</strong> – 5 M thì thời gian cần là: 15. <strong>10</strong>0 = 1500 giây.<br />
3) khi phản ứng là giả bậc 1 với HCrO<br />
– 4 ta <strong>có</strong><br />
-<br />
2<br />
ln 2 0,693<br />
k ' k. <br />
HSO <br />
3 . <br />
H<br />
<br />
0,0462<br />
t 15<br />
0,0462<br />
0,1 .<strong>10</strong><br />
5 3 1<br />
=> k M s<br />
2 5<br />
1<br />
2<br />
4,62.<strong>10</strong> ( . )<br />
4) nếu nồng độ đầu <strong>của</strong> HSO 3<br />
–<br />
và H + <strong>đề</strong>u <strong>bằng</strong> <strong>10</strong> – 3 M và không đổi<br />
khi đó k” giảm <strong>10</strong>0 lần so với k’<br />
=> tốc độ phản ứng giảm <strong>10</strong>0 lần<br />
Hay thời gian để ½ lượng HCrO 4<br />
–<br />
bị khử là 1500 giây<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 3.<br />
Câu 2<br />
(2<br />
điểm)<br />
1.<br />
* Phản ứng thực tế xảy ra trong pin:…………………………….<br />
E pin = 1,5 V > 0 nên cực Pt - (phải) là catot, cực hiđro - (trái) là anot do đó<br />
PƯ thực tế xảy ra trong pin sẽ trùng với phản ứng qui ước:<br />
- Catot: MnO 4<br />
+ 8H + + 5e Mn 2+ + 4H 2 O<br />
- Anot: H 2 2H + + 2e<br />
- PƯ: 2MnO 4<br />
+ 6H + + 5H 2 2Mn 2+ + 8H 2 O<br />
*Tính E 0 2<br />
:………………………………………………….<br />
MnO 4<br />
/ Mn<br />
Ta <strong>có</strong>: E 0 pin = E 0 2<br />
- E 0 = 1,5 V<br />
MnO4<br />
/ Mn 2H / H 2<br />
E 0 2<br />
= 1,5 V<br />
MnO 4<br />
/ Mn<br />
2. Sự thay đổi suất điện động <strong>của</strong> pin:<br />
*) Nếu thêm một ít NaHCO 3 vào nửa trái <strong>của</strong> pin sẽ xảy ra pư:<br />
HCO<br />
- 3 + H + H 2 O + CO 2<br />
<br />
0,059 H<br />
H<br />
giảm nên E<br />
<br />
.lg giảm , do đó<br />
E pin = (E<br />
2<br />
MnO4 / Mn<br />
- E<br />
2 / H 2<br />
2<br />
P H<br />
H =<br />
<br />
2H / H 2<br />
2<br />
) sẽ tăng……………………………….<br />
*) Nếu thêm một ít FeSO 4 vào nửa phải <strong>của</strong> pin sẽ xảy ra PƯ:<br />
MnO 4<br />
+ 8H + + 5Fe 2+ Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O<br />
SO<br />
2- 4 + H + HSO<br />
- 4<br />
do đó nồng độ <strong>của</strong> MnO 4<br />
và H + giảm , Mn 2+ tăng<br />
E 2<br />
= E 0 MnO /<br />
4 / Mn<br />
8<br />
0,059 MnO<br />
4<br />
. H <br />
2<br />
+ .lg<br />
MnO 4 Mn<br />
2<br />
5<br />
<br />
Mn<br />
<br />
giảm do đó E pin giảm<br />
*) Nếu thêm một ít CH 3 COONa vào nửa phải <strong>của</strong> pin sẽ xảy ra PƯ:<br />
CH 3 COO - + H + CH 3 COOH<br />
nên nồng độ H + giảm , do đó E pin giảm…………………………..<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,5<br />
0,25<br />
0,25
Câu 4.<br />
Câu 4<br />
(2<br />
điểm)<br />
nA<br />
20,16<br />
0,9( mol)<br />
22,4<br />
Trong A <strong>có</strong> SO 2 và một khí Y , Y không phản ứng với dung<br />
dịch Br 2<br />
nBr 2<br />
0,5.1,6 = 0,8 (mol) => nSO<br />
0,8 (mol)<br />
2<br />
=> n Y = 0,1 (mol)<br />
Kết tủa gồm 0,8 mol CaSO 3 và kết tủa do Y tạo ra.<br />
m (CaSO 3 ) = 0,8. 120 = 96 (gam)<br />
=> kết tủa do Y tạo ra = <strong>10</strong>6 – 96 = <strong>10</strong> (gam)<br />
Mà n Y = 0,1 (mol) => Y là CO 2 và kết tủa là CaCO 3<br />
=> A gồm 0,1 mol CO 2 và 0,8 mol SO 2<br />
=> X chứa hai nguyên tố là C và S<br />
Giả sử công thức <strong>của</strong> X là CS x<br />
=> CS x C + 4 + xS + 4 + (4 + 4x)e<br />
S + 6 + 2e S + 4<br />
n(CO 2 ) : n(SO 2 ) = 1 :8<br />
=> x + 2 + 2x = 8 => x = 2<br />
Công thức <strong>của</strong> X là CS 2 và m = 0,1.76 = 7,6 gam<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,5<br />
Câu 5<br />
Bài 5<br />
(2<br />
điểm)<br />
COOCH 3<br />
COOCH 3<br />
COOCH 3<br />
COOCH 3<br />
CH 3<br />
H 3 COOC<br />
H 3 COOC<br />
CH 3<br />
O<br />
CH 3<br />
O<br />
O<br />
COOH<br />
CH 3<br />
O<br />
P<br />
COOCH 3<br />
CH 3<br />
Q<br />
H 3 COOC<br />
H 3 C<br />
OH<br />
COOCH 3<br />
R<br />
H 3 COOC<br />
S<br />
H 3 COOC<br />
T<br />
H 3 C<br />
COOCH 3<br />
H 3 C<br />
COOCH 3<br />
U<br />
V<br />
COOCH 3<br />
O<br />
O<br />
CH 3<br />
X<br />
CH 3<br />
Y
Câu 6. (2 điểm).<br />
1. Tính axit tăng dần theo thứ tự:<br />
p-Crezol < m-Crezol < Phenol < CH 3 COOH < CH 2 =CH-COOH<br />
+I, +H(CH 3 -) +I (CH 3 -) + I -I,+C<br />
- Nhóm OH <strong>của</strong> phenol <strong>có</strong> tính axit yếu hơn nhóm OH <strong>của</strong> nhóm caboxylic.<br />
2. Tính bazơ tăng dần theo dãy:<br />
CH 3 CONH 2 < C 6 H 5 NH 2 < (C 2 H 5 ) 2 NH < (-CH 2 -) 4 NH<br />
NH 2 trong nhóm amit hầu như không còn tính bazơ do hiệu ứng –C <strong>của</strong> nhóm CO. Anilin <strong>có</strong><br />
tính bazơ yếu hơn NH 3 do hiệu ứng – C <strong>của</strong> nhó phenyl<br />
(C 2 H 5 ) 2 NH; (-CH 2 -) 4 NH là <strong>các</strong> amin no bậc 2 <strong>có</strong> tính bazơ lớn hơn NH 3 nhưng 2 nhóm<br />
metyl cồng kềnh hơn tetrametylen nên tính bazơ (C 2 H 5 ) 2 NH < (-CH 2 -) 4 NH<br />
3. Đặt công thức phân tử <strong>của</strong> A là C x H y O z . Theo giả <strong>thi</strong>ết ta <strong>có</strong>:<br />
12x + y + 16z = 74; y 2x + 2 z (74 - 12.1 – 2):16 = 3,75<br />
Lần lượt xét z = 1, 2, 3 ta thu được <strong>các</strong> công thức: C 4 H <strong>10</strong> O; C 3 H 6 O 2 ; C 2 H 2 O 3<br />
Mà A thoả mãn sơ đồ thì A phải <strong>có</strong> CTPT và CTCT tương ứng là: C 2 H 2 O 3 và<br />
O<br />
H C O<br />
O C<br />
H anhidrit fomic<br />
Các phương trình phản ứng:<br />
(HCO) 2 O + 2 NaOH 2HCOONa + H 2 O<br />
(HCO) 2 O + CH 3 MgCl CH 3 CH(OOCH)OMgCl<br />
CH 3 CH(OOCH)OMgCl + H 2 O CH 3 CHO + HCOOH + Mg(OH)Cl<br />
C 2 H 5 MgCl + CH 3 CH=O CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OMgCl<br />
CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OMgCl + H 2 O CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OH<br />
Câu 7. (2 điểm).<br />
A: C <strong>10</strong> H <strong>10</strong> O ( 6), <strong>có</strong> 1 nguyên tử O A <strong>có</strong> thể ancol, phenol, ete, andehit, xeton.<br />
A không tạo màu với FeCl 3 không phải phenol.<br />
A tạo sản phẩm cộng với NaHSO 3 là andehit hoặc metylxeton<br />
A không tạo kết tủa với I 2 /NaOH không phải metylxeton<br />
A chứa nhóm –CHO.<br />
2<br />
Mặt khác, A(C <strong>10</strong> H <strong>10</strong> O) 1.I /NaOH<br />
+ B(C<br />
2.H<br />
<strong>10</strong> H <strong>10</strong> O 2 ), đây là phản ứng oxi <strong>hóa</strong> nhóm –CHO thành<br />
nhóm –COOH.<br />
Do B không làm mất màu dung dịch KMnO 4 B chứa vòng benzen, nh<strong>án</strong>h no.<br />
A chứa vòng benzen ( 4), chứa 1 nhóm –CHO ( 1). Mà A <strong>có</strong> 6 nên suy ra A <strong>có</strong><br />
thêm 1 vòng no (xiclo)<br />
Br2 du / HgO<br />
Mặt khác, B C: C 6 H 5 -CBr(CH 2 Br) 2 .Suy ra:<br />
CTCT (A):<br />
CHO
(A)<br />
CHO<br />
1. I 2 /NaOH<br />
2. H + COOH<br />
(B)<br />
Br 2 du/HgO<br />
CH 2 Br<br />
CBr<br />
CH 2 Br<br />
(C)<br />
NaBH 4<br />
H +<br />
CH 2 OH<br />
(D)<br />
(E)<br />
* Cơ chế phản ứng: D E<br />
CH 2 OH<br />
(D)<br />
+ + H 2 O<br />
H +<br />
+<br />
CH 2 OH 2<br />
+<br />
CH 2<br />
Ch.vi + - H +<br />
Câu 8.<br />
(E)<br />
Câu 9.<br />
Câu 9<br />
(2<br />
điểm)<br />
Ta <strong>có</strong> cân <strong>bằng</strong>:<br />
CaCO 3 (r) <br />
CaO(r) + CO 2 (k) với k = 0,2<br />
0.1<br />
0,1 – n n n<br />
1. Nếu CaCO 3 chưa bị phân huỷ hoàn toàn ( n < 0,1)<br />
=> CO2<br />
P K 0,2<br />
(atm)<br />
pv 0,2.22,4<br />
n 0,05(mol)<br />
RT 0,082.<strong>10</strong>93<br />
Vậy số mol <strong>các</strong> chất ở trạng thái cân <strong>bằng</strong>:<br />
CaCO 3 : 0,05(mol); CaO : 0,05 (mol); CO 2 : 0,05 (mol)<br />
2. Khi CaCO 3 phân hủy hoàn toàn thì số mol CO 2 = 0,1 (mol) 0,5
đồ thị:<br />
Thay vào phương trình trạng thái;<br />
V = 44,8 (l)<br />
nếu tiếp tục tăng V thì áp suất lại giảm vì số mol khí không đổi.<br />
mối liên hệ: p = 8,96<br />
V<br />
p(atm)<br />
0,2<br />
3. Khi cho CO 2 vào ta <strong>có</strong> phương trình<br />
CaO (r) + CO 2 (k) CaCO 3 (r) (1)<br />
số mol CO 2 < 0,05 mol tức p < 0,2 (atm) thì (1) không xảy ra.<br />
Khi p = 0,2 (atm) bắt đầu xảy ra phản ứng, khi đó p = const<br />
số mol CaO phản ứng hết, p = 0,2(atm) => số mol CO 2 = 0,15 (mol)<br />
sau đó p tăng theo số mol CO 2 theo phương trình<br />
p = 4(n – 1)<br />
Ta <strong>có</strong> đồ thị.<br />
p(atm)<br />
V(lit)<br />
22,4 44,8<br />
0,75<br />
0,2<br />
0,05<br />
0,15<br />
n<br />
0,75<br />
Câu <strong>10</strong> (2 điểm).
Câu 5<br />
(2 đ)<br />
1. Giản đồ <strong>các</strong> MO <strong>của</strong> CO và O2<br />
Cấu hình electron :<br />
lk 2 plk 2 lk 2 lk lk 4 * 1 * 1<br />
8 4<br />
O2 : ( <br />
2s<br />
) ( 2s<br />
) ( 2p<br />
) ( x<br />
y<br />
) ( x<br />
) ( y<br />
) ; độ bội liên kết = 2 ; thuận từ<br />
2<br />
( S = 1)<br />
lk 2 plk 2 lk lk 4 lk 2<br />
8 2<br />
CO : ( <br />
2 s<br />
) ( 2s<br />
) ( x<br />
y<br />
) ( 2p<br />
) ; độ bội liên kết = 3 ; nghịch từ ( S = 0)<br />
2<br />
2. Ni : 3d 8 4s 2 ; Ni 2+ : 3d 8<br />
Ni 2+ :<br />
0,5<br />
0,5<br />
0,25<br />
3d 4s 4p<br />
Phức [Ni (CN)4] 2- : CN - là phối tử nhận tạo <strong>trường</strong> mạnh dồn electron d<br />
tạo phức vuông phẳng với lai <strong>hóa</strong> dsp 2 . Spin thấp (S = 0 ). Nghịch từ<br />
dsp 2<br />
[Ni(CN) 4 ] 2-<br />
3d 4s 4p<br />
Phức [NiCl4] 2- : Cl - là phối tử cho tạo <strong>trường</strong> yếu không dồn ép electron<br />
d được tạo phức tứ diện với lai <strong>hóa</strong> sp 3 . Spin thấp (S = 1 ). Thuận từ<br />
sp 3<br />
[Ni(Cl) 4 ] 2-<br />
3d 4s 4p<br />
0,25<br />
Ni : 3d 8 4s 2<br />
0,5<br />
3d 4s 4p<br />
Phức [Ni(CO)4] : CO là phối tử nhận tạo <strong>trường</strong> mạnh dồn electron 4s<br />
vào 3d tạo obitan 4s,3d trống lai <strong>hóa</strong> sp 3 , phức tứ diện. Spin thấp (S = 0).<br />
Nghịch từ<br />
sp 3<br />
[Ni(CO) 4 ]<br />
3d 4s 4p<br />
CO<br />
CO<br />
CO CO<br />
........................................................Hết......................................
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN<br />
VÙNG ĐỒNG BẰNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ<br />
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TẤT THÀNH<br />
TỈNH YÊN BÁI<br />
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT<br />
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI <strong>11</strong><br />
NĂM 2015<br />
Thời gian: 180 phút.<br />
(Đề gồm <strong>có</strong> 02 trang)<br />
Câu 1 (2 điểm). Tốc độ phản ứng<br />
Trong dung dịch, nitramit bị phân hủy theo phản ứng:<br />
NO2NH2 N2O(k) + H2O<br />
Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính bởi biểu thức:<br />
Cơ chế 1:<br />
[ NO NH ]<br />
v<br />
k<br />
[ HO ]<br />
2 2<br />
<br />
3<br />
a. Trong <strong>các</strong> cơ chế sau, cơ chế nào phù hợp với thực nghiệm?<br />
NO2NH2<br />
Cơ chế 2: NO2NH2 + H3O +<br />
k<br />
1<br />
N2O(k) + H2O<br />
k2<br />
<br />
k 2<br />
NO2NH3 + + H2O<br />
nhanh<br />
Cơ chế 3:<br />
NO2NH3 + k3<br />
N2O + H3O + chậm<br />
NO2NH2 + H2O<br />
k4<br />
<br />
k 4<br />
NO2NH - + H3O +<br />
nhanh<br />
NO2NH - k5<br />
N2O + OH - chậm<br />
H3O + + OH - k6<br />
2 H2O<br />
nhanh<br />
b. Nếu phản ứng thực hiện trong môi <strong>trường</strong> đệm thì bậc <strong>của</strong> phản ứng là bao nhiêu?<br />
Câu 2 (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly<br />
Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M)<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A?<br />
b. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M).<br />
Có kết tủa CaC2O4 tách ra không? Nếu <strong>có</strong> hãy tính S<br />
CaC2O<br />
?<br />
4<br />
Cho pKa: NH4 + (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27); pKs: CaC2O4 (8,75)<br />
Câu 3 (2 điểm) : Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Các cây cầu sắt bị phá hủy bởi quá trình ăn mòn điện hóa học. Các phản ứng ăn mòn xảy ra như sau:<br />
(1) Fe → Fe 2+ (aq) + 2e<br />
(2) O2(k) + 2 H2O (l) + 4e → 4OH - (aq)<br />
Một tế bào điện hóa được <strong>thi</strong>ết lập (nhiệt độ là 25 0 C). Tế bào điện hóa được biểu diễn như sau:<br />
Thế điện cực chuẩn ở 25 0 C:<br />
Fe 2+ (aq) + 2e → Fe<br />
Fe| Fe 2+ (aq)|| OH - (aq), O2 (k) | Pt<br />
E 0 = - 0,44 V
O2(k) + 2 H2O (l) + 4e → 4OH - (aq) E 0 = 0,40 V<br />
1. Tính sức điện động chuẩn <strong>của</strong> pin ở 25 0 C<br />
2. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin phóng điện.<br />
3. Tính hằng số cân bằng <strong>của</strong> phản ứng ở 25 0 C<br />
4. Pin phóng điện liên tục 24h ở điều kiện chuẩn với cường độ dòng không đổi là 0,12 A. Tính to<strong>án</strong> khối<br />
lượng <strong>của</strong> sắt đã bị oxi hóa thành Fe 2+ sau 24h. Biết rằng H2O và O2 có dư.<br />
5. Tính to<strong>án</strong> ∆E <strong>của</strong> pin tại 25 0 c dưới <strong>các</strong> điều kiện sau:<br />
[Fe 2+ ] = 0,015M; pHnửa bên p<strong>hải</strong> tế bào = 9,0; p (O2) = 0,70 bar.<br />
Câu 4 (2 điểm) : Bài tập vô cơ tổng hợp<br />
Cho hỗn hợp X gồm MgO, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 <strong>có</strong> số mol <strong>đề</strong>u bằng nhau. Lấy m gam X cho vào ống sứ chịu<br />
nhiệt, nung nóng rồi cho luồng khí CO đi qua ống, CO phản ứng hết, toàn <strong>bộ</strong> khí CO2 ra khỏi ống được hấp<br />
thụ hết vào bình đựng <strong>10</strong>0 ml dung dịch Ba(OH)2 0,60M, thấy khối lượng dung dịch tăng so với dung dịch<br />
đầu là 1,665 gam. Chất rắn còn lại trong ống sứ gồm 5 chất và <strong>có</strong> khối lượng là 21 gam. Cho hỗn hợp này tác<br />
dụng hết với dung dịch HNO3, đun nóng được V lít khí NO (là sản phẩm khử duy nhất, ở 0 o C; 2 atm). Viết<br />
<strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng m, V, số mol HNO3 đem dùng (biết lượng axit dư 20%<br />
so với ban đầu).<br />
Câu 5 ( 2 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp<br />
Cho sơ đồ biến <strong>hóa</strong> sau:<br />
H<br />
A 2 O<br />
OH<br />
B - 1.CH 2 O H 2 SO 4<br />
C D PhCOCH=CH 2<br />
Hg 2+ 2.H 2 O<br />
Br 2<br />
OH -<br />
E<br />
MnO<br />
<strong>30</strong>0 0 C<br />
F<br />
1.PhMgBr<br />
2.H 2 O<br />
KMnO<br />
G H 2 SO 4<br />
4<br />
H F<br />
H +<br />
a. Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng trong sơ đồ trên.<br />
b. Nêu cơ chế phản ứng từ C D và D PhCOCH=CH2.<br />
Câu 6: Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.<br />
1. a. So s<strong>án</strong>h tính axit <strong>của</strong>:<br />
Axit bixiclo[1.1.1]pentan-1-cacboxylic (A) và axit 2,2-đimetyl propanoic (B)<br />
b. So s<strong>án</strong>h tính bazơ <strong>của</strong>:<br />
2. Điều chế:<br />
a.<br />
N N<br />
H<br />
N<br />
H<br />
Pyridin Pyrol piperidin<br />
b. CH3CH2CH2OCH2CH2OH từ CH4 và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết<br />
từ etyl benzoat, xiclopentylmetanol và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết.
Câu 7 ( 2 điểm): Nhận biết, tách chất, biện luận xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất hữu cơ.<br />
1. Hợp chất hữu cơ X, phân tử chỉ chứa 3 nguyên tố C,H,O và MX= 88 đvC; X tác dụng với dung dịch NaOH<br />
đun nóng tạo hai chất hữu cơ Y và Z (Y, Z <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> phản ứng tr<strong>án</strong>g bạc). Tìm công thức cấu tạo <strong>của</strong> X và gọi<br />
tên.<br />
2. Trong phòng thí nghiệm <strong>có</strong> 7 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm NH4HCO3 (dung dịch),<br />
Ba(HCO3)2(dung dịch) , C6H5ONa (dung dịch), C6H6(lỏng), C6H5NH2(lỏng) , C2H5OH(lỏng) và K[Al(OH)4]<br />
(dung dịch). Hãy trình bày <strong>các</strong>h nhận biết <strong>các</strong> dung dịch và chất lỏng trên bằng một dung dịch chỉ chứa một<br />
chất tan.<br />
Câu 8 (2 điểm): Hữu cơ tổng hợp<br />
Hợp chất A (C13H18O) <strong>có</strong> tính quang hoạt, không phản ứng với 2,4-đinitrophenylhdrazin nhưng tham<br />
gia phản ứng idofom. Phản ứng ozon phân hợp chất A, thu được B và C, cả hai hợp chất này <strong>đề</strong>u tác dụng với<br />
2,4-đinitrophenylhdrazin, nhưng chỉ <strong>có</strong> C tác dụng được với thuốc thử Tolenxơ. Nếu lấy sản phẩm <strong>của</strong> phản<br />
ứng giữa C với thuốc thử Tolenxơ để axit <strong>hóa</strong> rồi đun nóng <strong>thi</strong>̀ thu được D (C6H8O4). B <strong>có</strong> thể chuyển hoá<br />
thành E (p-C2H5C6H4-CH2CHO).<br />
a. Hãy viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> A, B, C, D, E.<br />
b. Dùng công thức cấu tạo, viết sơ đồ <strong>các</strong> phản ứng chuyển hoá B thành E.<br />
Câu 9 (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
ở 820 0 C <strong>có</strong> <strong>các</strong> phản ứng sau với hằng số cân bằng tương ứng:<br />
CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) K1 = 0,2<br />
C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K2 = 2,0<br />
Lấy hỗn hợp gồm 1 mol CaCO3 và 1 mol C cho vào bình chân không <strong>có</strong> thể tích 22,4 lít giữ ở 820 0 C.<br />
1. Tính số mol <strong>các</strong> chất lỏng <strong>có</strong> trong bình khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng.<br />
2. Sự phân huỷ CaCO3 sẽ hoàn toàn khi thể tích bình bằng nhiêu (áp suất riêng <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí không đổi)<br />
Câu <strong>10</strong> (2 điểm) : Phức chất<br />
Coban tạo ra <strong>các</strong> ion phức CoCl2(NH3)4 + (A), Co(CN)6 3- (B), CoCl3(CN)3 3- (C)<br />
a. Viết tên <strong>của</strong> (A), (B), (C).<br />
b. Theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> nào<br />
c. Các ion phức trên có bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể, vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng<br />
d. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion sắt (II) trong môi <strong>trường</strong> axit.<br />
---------Hết-----------<br />
Người ra <strong>đề</strong><br />
Phạm Thị Hải Linh- 0989815146
Câu 1(2 điểm). Tốc độ phản ứng<br />
HƯỚNG DẪN CHẤM<br />
Trong dung dịch, nitramit bị phân hủy theo phản ứng:<br />
NO2NH2 N2O(k) + H2O<br />
Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính bởi biểu thức:<br />
Cơ chế 1:<br />
[ NO NH ]<br />
v<br />
k<br />
[ HO ]<br />
2 2<br />
<br />
3<br />
a. Trong <strong>các</strong> cơ chế sau, cơ chế nào phù hợp với thực nghiệm?<br />
NO2NH2<br />
Cơ chế 2: NO2NH2 + H3O +<br />
k<br />
1<br />
N2O(k) + H2O<br />
k2<br />
<br />
k 2<br />
NO2NH3 + + H2O<br />
nhanh<br />
Cơ chế 3:<br />
NO2NH3 + k3<br />
N2O + H3O + chậm<br />
NO2NH2 + H2O<br />
k4<br />
<br />
k 4<br />
NO2NH - + H3O +<br />
nhanh<br />
NO2NH - k5<br />
N2O + OH - chậm<br />
H3O + + OH - k6<br />
2 H2O<br />
nhanh<br />
b. Nếu phản ứng thực hiện trong môi <strong>trường</strong> đệm thì bậc <strong>của</strong> phản ứng là bao nhiêu?<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
1 a. Cơ chế 1: v = k1[NO2NH2] không phù hợp 0,5<br />
Cơ chế 2: v = k3[NO2NH3 + ]<br />
Lại <strong>có</strong>:<br />
nên<br />
[ NO NH ][ H O] k<br />
[ NO NH ][ H O ] k<br />
<br />
2 3 2 2<br />
<br />
<br />
2 2 3 2<br />
k<br />
<br />
[ NO NH ] [ NO NH ][ H O ]<br />
<br />
2<br />
2 3 2 2 3<br />
k<br />
2[<br />
H2O]<br />
Thay vào biểu thức cơ chế 2:<br />
k2<br />
<br />
<br />
v k3 [ NO2NH 2][ H3O ] = k[ NO2NH 2][ H3O<br />
] ([H2O] = const)<br />
k [ H O]<br />
2 2<br />
không phù hợp với thực nghiệm<br />
Cơ chế 3: v = k5[NO2NH - ]<br />
Lại <strong>có</strong><br />
k [ NO NH ][ H O]<br />
[NO2NH<br />
] <br />
k<br />
4 2 2 2<br />
<br />
4 [ H3O<br />
]<br />
Thay vào biểu thức <strong>của</strong> cơ chế 3:<br />
k [ NO NH ][ H O] [ NO NH ]<br />
v k 5<br />
. k<br />
([H2O] = const )<br />
k H O H O<br />
4 2 2 2 2 2<br />
<br />
<br />
4 [<br />
3<br />
] [<br />
3<br />
]<br />
0,5<br />
0,5
phù hợp với thực nghiệm.<br />
b. Do trong môi <strong>trường</strong> đệm [H3O + ] là hằng số nên biểu thức tốc độ phản ứng :<br />
v = k’[NO2NH2] là phản ứng bậc nhất theo thời gian.<br />
0,5<br />
Câu 2 (2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> trong dung dịch điện ly<br />
Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M)<br />
a. Tính pH <strong>của</strong> dung dịch A?<br />
b. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M).<br />
Có kết tủa CaC2O4 tách ra không? Nếu <strong>có</strong> hãy tính<br />
S<br />
CaC2O<br />
?<br />
4<br />
Cho pKa: NH4 + (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27); pKs: CaC2O4 (8,75)<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
1 a. Phản ứng xảy ra:<br />
NH3 + H + „ NH4 + Ka -1 = <strong>10</strong> 9,24<br />
0,1 0,1<br />
- - 0,1<br />
TPGH: NH4 + (0,1); H2C2O4 (0,05)<br />
Các cân bằng:<br />
H2C2O4 ƒ H + + HC2O4 - Ka1 = <strong>10</strong> -1,25 (1)<br />
HC2O4 - ƒ H + + C2O4 2- Ka2 = <strong>10</strong> -4,27 (2)<br />
NH4 + ƒ NH3 + H + Ka = <strong>10</strong> -9,24 (3)<br />
So s<strong>án</strong>h: Ka1 >> Ka2 >> Ka cân bằng (1) là chủ yếu<br />
H2C2O4 ƒ H + + HC2O4 - Ka1 = <strong>10</strong> -1,25 (1)<br />
[] 0,05 – x x x<br />
<br />
2<br />
x<br />
0,05 x<br />
= <strong>10</strong>-1,25 x = 0,0319 pH =1,50 0,5<br />
b. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M)<br />
Sau khi trộn tính lại nồng độ:<br />
C = 0,05M C 2 = 0,025M<br />
NH 4<br />
C<br />
H2C2O<br />
= 0,025M C<br />
4<br />
H = 0,005M<br />
Tính C 2 để xét điều kiện kết tủa?<br />
CO 2 4<br />
Ca<br />
H2C2O4 ƒ H + + HC2O4 - Ka1 = <strong>10</strong> -1,25 (1)<br />
0,025 0,005<br />
0,025 – x 0,005+x x<br />
0,5
x.(0,005 x)<br />
= <strong>10</strong> -1,25 x = 0,0178<br />
0,025 x<br />
HC2O4 - ƒ H + + C2O4 2- Ka2 = <strong>10</strong> -4,27 (2)<br />
0,0178 0,0228<br />
0,0178-y 0,0228+y y<br />
y.(0,0228 y)<br />
= <strong>10</strong> -4,27 y = 4,175.<strong>10</strong> -5<br />
0,0178 y<br />
Xét C . 2<br />
C<br />
Ca CO<br />
2 > Ks xuất hiện CaC2O4<br />
Phản ứng:<br />
2 4<br />
Ca 2+ + H2C2O4 „ CaC2O4 + 2H + K=<strong>10</strong> 3,23 >><br />
0,025 0,025 0,005<br />
- - 0,055<br />
TPGH: CaC2O4, H + (0,055), NH4 + (0,05M)<br />
Tính<br />
S<br />
CaC2O<br />
?<br />
4<br />
Các quá trình phụ:<br />
CaC2O4 ƒ Ca 2+ + C2O4 2- Ks1 = <strong>10</strong> -8,75 (4)<br />
S<br />
S<br />
Ca 2+ + H2O ƒ CaOH + + H + * ( CaOH<br />
= <strong>10</strong> -12,6 (5)<br />
)<br />
C2O4 2- + H + ƒ HC2O4 - Ka2 -1 = <strong>10</strong> 4,27 (6)<br />
HC2O4 - + H + ƒ H2C2O4 Ka1 -1 = <strong>10</strong> 1,25 (7)<br />
Nhận xét: do môi <strong>trường</strong> axit (H + 0,055M) nên cân bằng tạo phức hiđroxo <strong>của</strong> Ca 2+ <strong>có</strong> thể bỏ<br />
qua.<br />
Ta <strong>có</strong>: S = [Ca 2+ ]<br />
Vậy<br />
Ks=[Ca 2+ ].[C2O4 2- ]=<br />
S = [C2O4 2- ] + [HC2O4 - ] + [H2C2O4]<br />
= 2 <br />
1 1 <br />
[ C 1 2<br />
2O4 ]. 1 Ka2. h Ka 1. Ka2.<br />
h <br />
S<br />
[ CO ]= 1 . . .<br />
2<br />
2 4 1 1 1 2<br />
Ka2 h Ka 1<br />
Ka2<br />
h<br />
2<br />
S<br />
1 K . h K . K . h<br />
Thay h = 0,055 S = 1,9.<strong>10</strong> -3 (M)<br />
1 1 1 2<br />
a2 a1 a2<br />
0,25<br />
0,25<br />
0,5<br />
Câu 3(2 điểm) : Điện <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
Các cây cầu sắt bị phá hủy bởi quá trình ăn mòn điện hóa học. Các phản ứng ăn mòn xảy ra như sau:<br />
(1) Fe → Fe 2+ (aq) + 2e<br />
(2) O2(k) + 2 H2O (l) + 4e → 4OH - (aq)<br />
Một tế bào điện hóa được <strong>thi</strong>ết lập (nhiệt độ là 25 0 C). Tế bào điện hóa được biểu diễn như sau:
Thế điện cực chuẩn ở 25 0 C:<br />
Fe 2+ (aq) + 2e → Fe<br />
O2(k) + 2 H2O (l) + 4e → 4OH - (aq)<br />
1. Tính sức điện động chuẩn <strong>của</strong> pin ở 25 0 C<br />
Fe| Fe 2+ (aq)|| OH - (aq), O2 (k) | Pt<br />
E 0 = - 0,44 V<br />
E 0 = 0,40 V<br />
2. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin phóng điện.<br />
3. Tính hằng số cân bằng <strong>của</strong> phản ứng ở 25 0 C<br />
4. Pin phóng điện liên tục 24h ở điều kiện chuẩn với cường độ dòng không đổi là 0,12 A. Tính to<strong>án</strong> khối<br />
lượng <strong>của</strong> sắt đã bị oxi hóa thành Fe 2+ sau 24h. Biết rằng H2O và O2 có dư.<br />
5. Tính to<strong>án</strong> ∆E <strong>của</strong> pin tại 25 0 c dưới <strong>các</strong> điều kiện sau:<br />
[Fe 2+ ] = 0,015M; pHnửa bên p<strong>hải</strong> tế bào = 9,0; p (O2) = 0,70 bar.<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
1. ∆E = E 0 p<strong>hải</strong> – E 0 trái = 0,4 – (-0,44) = 0,84 V 0,25<br />
2. 2Fe + O2 + 2 H2O → 2 Fe 2+ + 4OH - 0,25<br />
3.<br />
0,5<br />
4.<br />
0,5<br />
5. K = c(Fe 2+ ) 2 . c(OH - ) 4 / p(O2)<br />
∆Epin = ∆E 0 pin -<br />
pH = 9 => [OH - ] = <strong>10</strong> -5 mol/L<br />
=> ∆Epin = 1,19 V<br />
0,5<br />
Câu 4 (2 điểm) : Bài tập vô cơ tổng hợp<br />
Cho hỗn hợp X gồm MgO, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 <strong>có</strong> số mol <strong>đề</strong>u bằng nhau. Lấy m gam X cho vào ống sứ chịu<br />
nhiệt, nung nóng rồi cho luồng khí CO đi qua ống, CO phản ứng hết, toàn <strong>bộ</strong> khí CO2 ra khỏi ống được hấp<br />
thụ hết vào bình đựng <strong>10</strong>0 ml dung dịch Ba(OH)2 0,60M, thấy khối lượng dung dịch tăng so với dung dịch<br />
đầu là 1,665 gam. Chất rắn còn lại trong ống sứ gồm 5 chất và <strong>có</strong> khối lượng là 21 gam. Cho hỗn hợp này tác<br />
dụng hết với dung dịch HNO3, đun nóng được V lít khí NO (là sản phẩm khử duy nhất, ở 0 o C; 2 atm). Viết<br />
<strong>các</strong> phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng m, V, số mol HNO3 đem dùng (biết lượng axit dư 20%<br />
so với ban đầu).<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm
Có <strong>các</strong> phương trình phản ứng là:<br />
Phản ứng oxit bị khử bởi CO:<br />
3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 (1)<br />
Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (2)<br />
FeO + CO Fe + CO2 (3)<br />
MgO + CO không phản ứng<br />
- Viết phản ứng theo khí CO2 lội vào dung dịch Ba(OH)2:<br />
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (4)<br />
n o x 0,06<br />
ns (x-0,06) 0 0,06<br />
CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 (5)<br />
n o (x-0,06) 0,06<br />
ns 0 (0,12-x)<br />
Từ (4), (5) và giả <strong>thi</strong>ết cho ta <strong>có</strong>:<br />
mCO2 – m CaCO3 = 44x – 197(0,12-x) = 1,665<br />
0,25<br />
0,5<br />
=> x = 0,<strong>10</strong>5<br />
Hoặc tính CO2 theo hai phản ứng giữa CO2 với Ba(OH)2 tạo ra hai muối<br />
Từ (1), (2), (3), theo bảo toàn khối lượng ta <strong>có</strong><br />
m + m CO = 21 + m CO2<br />
=> m + 28.0,<strong>10</strong>5 = 21 + 44.0,<strong>10</strong>5<br />
=> m = 22,68 gam<br />
+ Các phản ứng <strong>của</strong> MgO, Fe2O3, Fe3O4, FeO, Fe với dung dịch HNO3:<br />
MgO + 2HNO3 Mg(NO3)2 + H2O (6)<br />
Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 + 3H2O (7)<br />
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (8)<br />
3FeO + <strong>10</strong>HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (9)<br />
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (<strong>10</strong>)<br />
0,5<br />
0,5<br />
Tính V<br />
Theo kết quả trên: m = 72x + 160x + 232x + 40x = 22,68 => x = 0,045 mol<br />
Từ (1), (2), (3), (8), (9), (<strong>10</strong>) và dựa vào bảo toàn electron ta <strong>có</strong><br />
ne(FeO, Fe3O4) + ne (CO) = ne (NO)<br />
=> 0,045.1 + 0,045.1 + 0,<strong>10</strong>5.2 = 3.V/22,4.2<br />
=> V = 1,12 lít.<br />
Tính n HNO3 . Từ (6) => (<strong>10</strong>), <strong>có</strong> số mol HNO3 phản ứng là<br />
0,5
n HNO3 = 2n Mg + 3n Fe + n NO = 2.0,045 + 3.0,045.6 + 2.1,12/22,4 = 1 mol<br />
=> Số mol HNO3 đem dùng là 1/0,8 = 1,25 mol<br />
0,25<br />
Câu 5 ( 2 điểm): Sơ đồ biến <strong>hóa</strong>, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp<br />
Cho sơ đồ biến <strong>hóa</strong> sau:<br />
H<br />
A 2 O<br />
OH<br />
B - 1.CH 2 O H 2 SO 4<br />
C D PhCOCH=CH 2<br />
Hg 2+ 2.H 2 O<br />
Br 2<br />
OH -<br />
1.PhMgBr<br />
2.H 2 O<br />
E<br />
MnO<br />
<strong>30</strong>0 0 C<br />
F<br />
KMnO<br />
G H 2 SO 4<br />
4<br />
H F<br />
a. Viết <strong>các</strong> phương trình phản ứng trong sơ đồ trên.<br />
b. Nêu cơ chế phản ứng từ C D và D PhCOCH=CH2.<br />
H +<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điể<br />
m<br />
a. Các phương trình phản ứng:<br />
Ph C CH + H 2 O Hg 2+<br />
t<br />
(A)<br />
0 Ph C<br />
O<br />
(B)<br />
CH 3<br />
Ph<br />
C<br />
CH 3<br />
OH -<br />
Ph<br />
C<br />
CH 2<br />
O<br />
(B)<br />
O<br />
(C)<br />
H 2 O Ph C<br />
O<br />
Ph<br />
C<br />
CH 2<br />
+ HCHO<br />
CH 2 CH 2 OH<br />
0,5<br />
O<br />
(D)<br />
Ph<br />
Ph<br />
C<br />
O<br />
(B)<br />
C<br />
O<br />
CH 3<br />
CH 2 CH 2 OH<br />
H 2 SO 4<br />
t 0 Ph C<br />
O<br />
+ 3Br 2 + 4OH - PhCOO - + CHBr 3<br />
+ 3Br -<br />
(E)<br />
2PhCOO - MnO<br />
Ph C Ph<br />
<strong>30</strong>0 0 C<br />
(F)<br />
O<br />
+ CO 3<br />
2-<br />
CH CH 2<br />
0,5
CH 3<br />
Ph<br />
C<br />
O<br />
(B)<br />
CH 3<br />
1.PhMgBr<br />
2.H 2 O<br />
Ph C Ph<br />
OH<br />
(G)<br />
CH 3<br />
Ph C Ph<br />
H 2 SO 4<br />
t 0<br />
Ph<br />
C<br />
CH 2<br />
OH<br />
(G)<br />
Ph<br />
(H)<br />
Ph<br />
C<br />
CH 2<br />
KMnO 4<br />
H + Ph C<br />
Ph + CO 2<br />
0,5<br />
Ph<br />
(H)<br />
O<br />
(F)<br />
b. Cơ chế phản ứng từ C D: AN<br />
H C H<br />
+H 2 C C<br />
chËm<br />
Ph Ph C CH 2<br />
0,2<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Ph C CH 2 CH 2<br />
-H + Ph C CH CH 2<br />
Ph C CH 2 CH 2 O + H 2 O<br />
nhanh<br />
Ph C CH 2 CH 2 OH + OH -<br />
5<br />
O<br />
O<br />
Cơ chế phản ứng tách: cơ chế E1<br />
Ph C CH 2 CH 2 OH<br />
H + Ph C CH 2 CH 2 OH 2<br />
-H 2 O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Câu 6: Tổng hợp <strong>các</strong> chất hữu cơ, so s<strong>án</strong>h nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.<br />
1. a. So s<strong>án</strong>h tính axit <strong>của</strong>:<br />
b. So s<strong>án</strong>h tính bazơ <strong>của</strong>:<br />
Axit bixiclo[1.1.1]pentan-1-cacboxylic (A) và axit 2,2-đimetyl propanoic (B)<br />
CH 2<br />
O<br />
0,2<br />
5<br />
2. Điều chế:<br />
a.<br />
N N<br />
H<br />
N<br />
H<br />
Pyridin Pyrol piperidin
từ etyl benzoat, xiclopentylmetanol và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết.<br />
b. CH3CH2CH2OCH2CH2OH từ CH4 và <strong>các</strong> chất vô cơ cần <strong>thi</strong>ết.<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điể<br />
m<br />
1. a. Tính axit: A > B là do:<br />
+ I<br />
COOH<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
+I<br />
COOH<br />
H 3 C<br />
Bị solvat <strong>hóa</strong> tốt hơn<br />
b. Tính bazơ:<br />
COO - COO -<br />
H 3 C<br />
H 3 C<br />
Bị solvat <strong>hóa</strong> kém do hiệu ứng không gian<br />
0,5<br />
> ><br />
..<br />
N<br />
H<br />
N<br />
N<br />
H<br />
N lai <strong>hóa</strong> sp 2<br />
Tính bazơ <strong>của</strong> piperiđin là mạnh nhất do N chịu ảnh hưởng đẩy e <strong>của</strong> 2 gốc hiđrocacbon no, do<br />
đó làm tăng mật độ e trên nguyên tử N nên làm tăng tính bazơ.<br />
Với pyriđin, mặc dù N lai <strong>hóa</strong> sp 2 , song đôi e riêng <strong>của</strong> N <strong>có</strong> trục song song với mặt phẳng vòng<br />
thơm nên cặp e riêng này không liên hợp vào vòng, do đó đôi e riêng <strong>của</strong> N gần như được bảo toàn, do<br />
đó pyriđin thể hiện tính chất <strong>của</strong> một bazơ.<br />
Với pyrol, cặp e riêng <strong>của</strong> N liên hợp với 2 liên kết trong vòng, sự liên hợp này làm cho mật<br />
độ e trên nguyên tử N giảm mạnh, pyrol gần như không<br />
0,5<br />
2. Điều chế chất:<br />
0,5
Điều chế CH3CH2CH2OCH2CH2OH<br />
0,5<br />
Câu 7( 2 điểm): Nhận biết, tách chất, biện luận xác định công thức cấu tạo <strong>của</strong> hợp chất hữu cơ.<br />
1. Hợp chất hữu cơ X, phân tử chỉ chứa 3 nguyên tố C,H,O và MX= 88 đvC; X tác dụng với dung dịch NaOH<br />
đun nóng tạo hai chất hữu cơ Y và Z (Y, Z <strong>đề</strong>u <strong>có</strong> phản ứng tr<strong>án</strong>g bạc). Tìm công thức cấu tạo <strong>của</strong> X và gọi<br />
tên.<br />
2. Trong phòng thí nghiệm <strong>có</strong> 7 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm NH4HCO3 (dung dịch),<br />
Ba(HCO3)2(dung dịch) , C6H5ONa (dung dịch), C6H6(lỏng), C6H5NH2(lỏng) , C2H5OH(lỏng) và K[Al(OH)4]<br />
(dung dịch). Hãy trình bày <strong>các</strong>h nhận biết <strong>các</strong> dung dịch và chất lỏng trên bằng một dung dịch chỉ chứa một<br />
chất tan.<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
t<br />
1. X + dd NaOH 0<br />
cho 2 chất hữu cơ Y, Z nên X chứa nhóm:-COO-<br />
MX= 88 X chỉ chứa một nhóm:-COO-, X: chứa chức este<br />
X: HCOOR, R = 43; - R: chỉ chứa C, H: C3H7: loại;<br />
MR = 43, R chứa tối đa 2 O<br />
- R là gốc <strong>có</strong> oxi<br />
- Nếu R <strong>có</strong> 2 O: 12x + y = 43-32 = <strong>11</strong> vô lí<br />
- R <strong>có</strong> 1 O: 12x + y = 43-16 = 27: C2H3-<br />
X: HCOOCH2CHO: fomylmetylfomat 0,5<br />
2. Dùng dung dịch H2SO4 loãng dư cho từ từ vào ống nghiệm lắc <strong>đề</strong>u và quan sát<br />
-NaHCO3 <strong>có</strong> khí thoát ra<br />
2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O (1)<br />
- Ba(HCO3)2 thấy <strong>có</strong> kết tủa <strong>đồng</strong> thời <strong>có</strong> khí thoát ra.<br />
H2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2CO2 + 2H2O (2)<br />
- C6H5ONa thấy đầu tiên tạo dung dịch trong suốt sau đó bị vẩn đục<br />
2C6H5ONa + H2SO4 2C6H5OH + Na2SO4 (3)<br />
- C6H6 tách <strong>lớp</strong> không tan<br />
- C6H5NH2 đầu tiên tách <strong>lớp</strong> sau đó tan hoàn toàn<br />
1,5
2C6H5NH2 + H2SO4 (C6H5NH3)2SO4 (4)<br />
- C2H5OH tan : tạo dung dịch <strong>đồng</strong> nhất<br />
- K[Al(OH)4] <strong>có</strong> kết tủa keo trắng, sau đó kết tủa tan<br />
H2SO4 + 2K[Al(OH)4] 2Al(OH)3 + 2H2O + K2SO4 (5)<br />
3H2SO4 + 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 3H2O (6)<br />
Câu 8 (2 điểm): Hữu cơ tổng hợp<br />
Hợp chất A (C13H18O) <strong>có</strong> tính quang hoạt, không phản ứng với 2,4-đinitrophenylhdrazin nhưng tham<br />
gia phản ứng idofom. Phản ứng ozon phân hợp chất A, thu được B và C, cả hai hợp chất này <strong>đề</strong>u tác dụng với<br />
2,4-đinitrophenylhdrazin, nhưng chỉ <strong>có</strong> C tác dụng được với thuốc thử Tolenxơ. Nếu lấy sản phẩm <strong>của</strong> phản<br />
ứng giữa C với thuốc thử Tolenxơ để axit <strong>hóa</strong> rồi đun nóng <strong>thi</strong>̀ thu được D (C6H8O4). B <strong>có</strong> thể chuyển hoá<br />
thành E (p-C2H5C6H4-CH2CHO).<br />
a. Hãy viết công thức cấu tạo <strong>của</strong> A, B, C, D, E.<br />
b. Dùng công thức cấu tạo, viết sơ đồ <strong>các</strong> phản ứng chuyển hoá B thành E.<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
a. A quang hoạt, không <strong>có</strong> nhóm >C=O,<br />
<strong>có</strong> nhóm CH3CHOH, <strong>có</strong> liên kết đôi.<br />
B: xeton; C: andehit; E: dilacton,<br />
H 3 C<br />
O<br />
E<br />
O<br />
O<br />
O<br />
CH 3<br />
CH 3- CH-CHO<br />
C<br />
OH<br />
H 5 C 2<br />
B<br />
COCH 3<br />
H 5 C 2<br />
CH 3<br />
CH 3<br />
A<br />
OH<br />
0,25<br />
x 5<br />
COCH 3<br />
CCl 2 CH 3<br />
C<br />
CH<br />
CH 2 CHO<br />
PCl 5<br />
C 2 H 5<br />
-HCl<br />
BH 3 /THF<br />
H 2 O<br />
0,25x3<br />
C 2 H 5<br />
C 2 H 5<br />
C 2 H 5<br />
F<br />
Câu 9(2 điểm): Cân <strong>bằng</strong> <strong>hóa</strong> <strong>học</strong><br />
ở 820 0 C <strong>có</strong> <strong>các</strong> phản ứng sau với hằng số cân bằng tương ứng:
CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) K1 = 0,2<br />
C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K2 = 2,0<br />
Lấy hỗn hợp gồm 1 mol CaCO3 và 1 mol C cho vào bình chân không <strong>có</strong> thể tích 22,4 lít giữ ở 820 0 C.<br />
1. Tính số mol <strong>các</strong> chất lỏng <strong>có</strong> trong bình khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng.<br />
2. Sự phân huỷ CaCO3 sẽ hoàn toàn khi thể tích bình bằng nhiêu (áp suất riêng <strong>của</strong> <strong>các</strong> khí không đổi).<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
1. CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) K1 = 0,2<br />
KP 1<br />
= P<br />
CO 2<br />
= 0,2 atm<br />
C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K2 = 2,0<br />
KP 2 =<br />
P<br />
P<br />
2<br />
CO<br />
CO2<br />
= 2 P CO<br />
= 0,632 atm<br />
0,5<br />
nCO2 =<br />
PCO 2<br />
V<br />
RT<br />
= 0,05 atm ; nCO = PCO<br />
nCaO = 0,05 + 0,158 = 0,129 mol<br />
2<br />
RT<br />
nCaCO3 = 1- nCaO = 1 – 0,129 = 0,871 atm<br />
nC = 1 - 0,158<br />
2<br />
= 0,921 mol<br />
V<br />
= 0,158 atm<br />
0,5<br />
0,5<br />
2. Phản ứng xảy ra hoàn toàn khi nCaO = 0 hay:<br />
1 – ( nCO<br />
nCO<br />
+ nCO2 ) = 0 <br />
2 2 + nCO2 = 1 V P (<br />
CO P<br />
CO 2<br />
) 1 V 173,7lit<br />
RT 2 0,5<br />
Câu <strong>10</strong>(2 điểm) : Phức chất<br />
Coban tạo ra <strong>các</strong> ion phức CoCl2(NH3)4 + (A), Co(CN)6 3- (B), CoCl3(CN)3 3- (C)<br />
a. Viết tên <strong>của</strong> (A), (B), (C).<br />
b. Theo thuyết liên kết <strong>hóa</strong> trị <strong>các</strong> nguyên tử trong B ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> nào<br />
c. Các ion phức trên có bao nhiêu <strong>đồng</strong> phân lập thể, vẽ cấu trúc <strong>của</strong> chúng<br />
d. Viết phương trình phản ứng <strong>của</strong> (A) với ion sắt (II) trong môi <strong>trường</strong> axit<br />
Đáp <strong>án</strong><br />
Điểm<br />
a. Tên <strong>của</strong> ion phức<br />
(A) Diclorotetraammincoban(III);<br />
(B) Hexaxianocobantat(III);<br />
(C) Triclorotrixianocobantat(III). 0,5
. Co(CN)6 3- . Co : d 2 sp 3 ; C : sp ; N : không ở trạng thái lai <strong>hóa</strong> hoặc ở trạng thái lai <strong>hóa</strong><br />
sp<br />
0,25<br />
c. Ion phức (A) có 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Co<br />
Cl<br />
NH 3<br />
NH 3<br />
H 3 N<br />
H 3 N<br />
Cl<br />
Co<br />
NH 3<br />
Cl<br />
NH 3<br />
1,0<br />
Ion phức (B) không có <strong>đồng</strong> phân:<br />
NC<br />
NC<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
CN<br />
Ion phức (C) có 2 <strong>đồng</strong> phân:<br />
NC<br />
Cl<br />
Cl<br />
Co<br />
CN<br />
CN<br />
Cl<br />
NC<br />
Cl<br />
CN<br />
Co<br />
CN<br />
Cl<br />
Cl<br />
d. CoCl2(NH3)4 + + Fe 2+ + 4 H + Co 2+ + Fe 3+ + 2 Cl - + 4 NH4 + 0,25<br />
-------Hết--------