Sử dụng nhiệt độ tăng cao trong giai đoạn cuối của sản xuất có thể dẫn đến sự tạo thành 1 hemihiđrat không mong muốn là CaSO4.1/2H2O.. Viết các phương trình phản ứng giữa các chất trên v
Trang 1TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XIII ĐỀ THI MÔN HOÁ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH HÀ GIANG LỚP 11
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (Đề này có 03 trang, gồm 8 câu)
Câu 1 (2,5 điểm) Tốc độ phản ứng có cơ chế
Phản ứng xà phòng hóa etyl axetat bằng dung dịch NaOH ở 100C có hằng số tốc độ bằng 2,38 mol-1 lít ph-1 Tính thời gian cần để xà phòng hóa 50% etyl axetat ở 100C khi trộn
1 lít dung dịch etyl axetat 0,05M với:
a 1 lít dung dịch NaOH 0,05M
b 1 lít dung dịch NaOH 0,10M
Câu 2 (2,5 điểm) Nhiệt - cân bằng hoá học
Bê tông được sản xuất từ hỗn hợp xi măng, nước, cát và đá dăm (đá nhỏ) Xi măng gồm chủ yếu là canxi silicat và canxi aluminat tạo thành khi nung nghiền đất sét với đá vôi Trong các bước tiếp theo của việc sản xuất xi măng, người ta thêm 1 lượng nhỏ gypsum, CaSO4.2H2O, để tăng cường sự đông cứng của bê tông Sử dụng nhiệt độ tăng cao trong giai đoạn cuối của sản xuất có thể dẫn đến sự tạo thành 1 hemihiđrat không mong muốn
là CaSO4.1/2H2O
Xét phản ứng sau :
CaSO4.2H2O (r) CaSO4.1
2H2O (r) + 3
2H2O (k)
Các số liệu nhiệt động học sau đo tại 25oC, áp suất tiêu chuẩn 1,00 bar:
Hợp chất Ho / (KJ.mol-1) So / (JK-1.mol-1) CaSO4.2H2O (r) - 2021,0 194,0 CaSO4.1
Hằng số khí : R = 8,314 J.mol-1 K-1 = 0,08314 L bar mol-1.K-1
0oC = 273,15oK
1 Hãy tính ΔHHo ( theo KJ) của sự chuyển hóa 1,00 kg CaSO4.2H2O (r) thành CaSO4.1
2
H2O (r) Phản ứng này là tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?
2 Hãy tính áp suất hơi nước (theo bar) tại cân bằng trong 1 bình kín có chứa
CaSO4.2H2O (r), CaSO4.1
2H2O (r) và H2O (k) tại 25oC
3 Hãy tính nhiệt độ tại đó áp suất hơi nước tại cân bằng là 1,00 bar trong hệ được mô tả
ở ý 2 Giả thiết rằng ΔHHo và ΔHSo không phụ thuộc nhiệt độ
Câu 3 (2,5 điểm) Dung dịch điện ly - phản ứng oxi hoá khử - pin điện điện phân
1 Xét một dung dịch chứa hai axit yếu HA và HL có nồng độ mol lần lượt bằng 0,02M
và 0,01M Tính độ pH của dung dịch, biết hằng số axit của HA và HL theo thứ tự là 10-4
và 10-7
2 Tính số gam Na2HPO4.12H2O phải hòa tan trong 100mL dung dịch H3PO4 0,05M sao cho pH của dung dịch thu được bằng 4,68
Cho H3PO4 có pKa1= 2,15; pKa2 = 7,21 ; pKa3 = 12,36
Trang 2Câu 4 (2,5 điểm) Hoá nguyên tố nhóm IV, V
1 a Amoniac có tính oxi hóa hay tính khử ? Viết phương trình phản ứng minh họa
b Cho các hợp chất KNH2, NH4Cl, Al(NH2)3 trong dung môi amoniac lỏng Viết các phương trình phản ứng giữa các chất trên và xác định vai trò của mỗi chất (axit – bazơ)
2 Nhiệt phân chất rắn tinh thể không màu X ở 450oC thu được hỗn hợp ba khí (hỗn hợp 1) có tỉ khối so với hiđrô là 40,625 Khi làm lạnh nhanh hỗn hợp (1) tới 150oC thì được một chất lỏng và một hỗn hợp khí (2) có tỉ khối so với hiđrô là 20,67 và thể tích nhỏ hơn thể tích hỗn hợp (1) đo ở 450oC là 2,279 lần Hỗn hợp (2), sau khi làm lạnh tới 30oC, được cho qua dung dịch kiềm dư thì chỉ còn lại trong pha khí một khí không cháy nhưng duy trì sự cháy có tỉ khối so với hiđrô là 16 và thể tích nhỏ hơn thể tích hỗn hợp (2) ở
150oC là 4,188 lần
a Xác định công thức phân tử của X
b Viết phương trình các phản ứng xảy ra
c Viết phương trình phản ứng xảy ra khi đun nóng X ở 360-400oC
Câu 5 (2,5 điểm) Phức chất, Phân tích trắc quang
Coban (Z=27) tạo ra được các phức [CoCl2(NH3)4+] A; [Co(CN)6]3- B; [CoCl3(CN)3]3-C
1 Viết tên của A,B,C
2 Theo thuyết liên kết hóa trị, các nguyên tử trong B ở trạng thái lai hóa nào?
3 Các ion phức trên có thể có bao nhiêu đồng phân lập thể? Vẽ cấu trúc của chúng
4 Viết phương trình phản ứng của A với ion Fe2+ trong môi trường axit
Câu 6 (2,5 điểm) Đại cương hữu cơ
Công thức cấu tạo của một số dược phẩm như sau:
CH3O
CH3
COOH
COOH
C
H3 CH3
CH C
H3 CH2N(CH3)2 C
C6H5 OCOC2H5
CH2C6H5
Naproxen Ibuprofen Đarvo (thuốc giảm đau)
(thuốc chống viêm) (thuốc giảm đau) Novrat (thuốc ho)
a Naproxen có hoạt tính cao hơn R-Naproxen 28 lần nên trên thị trường chỉ có S-Naproxen Viết công thức phối cảnh, gọi tên hệ thống
b S-Ibuprofen có hoạt tính cao hơn R-Ibuprofen nên người ta chỉ sản xuất S-Ibuprofen Viết công thức phối cảnh, gọi tên hệ thống
c Đarvo có cấu hình 2S, 3R còn Novrat có cấu hình 2R, 3S Viết công thức phối cảnh
Câu 7 (2,5 điểm) Hiđrocacbon
Ankin A có công thức phân tử C6H10, có đồng phân quang học Hidro hóa hoàn toàn A thu được A1
a Viết công thức cấu tạo của A và A1 Cho biết A1 có đồng phân quang học hay không?
Trang 3b Ankin B cũng có công thức phân tử C6H10 B tác dụng với H2 (xúc tác Ni, t0) thu được 2-metylpentan B không tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 B tác dụng với H2O (xúc tác HgSO4, t0) tạo chất C6H12O (B1) Xác định công thức cấu tạo của B và B1
c Hidro hóa B (xúc tác Pd/PbCO3, t0) thu được chất C Chất C tác dụng với H2SO4 rồi thủy phân tạo chất D Viết công thức cấu tạo của C và D Biết C và D là sản phẩm chính Cho biết C là đồng phân cis hay trans?
d Tách nước chất D với xúc tác H2SO4 đặc và đun nóng Viết phương trình hóa học và nêu sản phẩm chính Cho biết tên cơ chế phản ứng
Câu 8 (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ
Cho sơ đồ biến hóa :
1, LiAlH 4 COCl 1, CH 3 SO 2 Cl , (C 2 H 5 ) 3 N
X A B C
2, H 3 O + N (C 12 H 14 O 3 ) 2, NaCN (C 13 H 13 O 2 N )
1, ddKOH 1, CH 3 SO 2 Cl, 1, dd NaOH
2, H 3 O + (C 2 H 5 ) 3 N 2, H 3 O +
C D E Y
3, CH 2 N 2 2, CH 3 CO S - C S
Biết công thức cấu tạo của X và Y như sau:
COOC2H5 CH2-COOH
COOC2H5 CH2-SH
( X ) ( Y )
a Xác định công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E
b Y có phản ứng ghép với C2H5Br theo cơ chế SN Hãy viết công thức cấu tạo sản phẩm chính của phản ứng:
- 1 mol Y + 1 mol C2H5Br + 2 mol NaOH
- 1 mol Y + 1 mol C2H5Br + 1 mol NaOH
c Hợp chất Y có phản ứng nhị hợp oxi hóa - khử (đime hóa) Hãy viết công thức cấu tạo của sản phẩm nhị hợp và chỉ rõ tất cả các electron không liên kết
HẾT
Người ra đề
(Ngô Đức Trọng -
0917126613)
Trang 4HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ, LỚP:11 Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang điểm đã định.
Câu 1 a Phản ứng xà phòng hóa etyl axetat là phản ứng bậc hai:
CH 3 COOC 2 H 5 + OH t0 CH 3 COO + C 2 H 5 OH
Nồng độ đầu 2 chất bằng nhau:
Từ biểu thức:
0
A
1 kt A
1
ta rút ra:
t = A A x
x
k
1
0
Với k = 2,38; [A] 0 = 0,025M, x = 0,0125M, ta có:
t = 2,38.0,0250(,00125,025 0,0125)
= 16,8 (ph) = 16 ph48s
1,5
b Nồng độ 2 chất không bằng nhau:
t =
B x
x A A
B ln B A
x k
1
0
0 0
0 0
Với [A] 0 = 0,025M, [B] 0 = 0,05M, x = 0,0125M, ta có:
t = 00,,02505 00,0125,0125
025 , 0
05 , 0 ln ) 05 , 0 025 , 0 (
38 , 2
1
1,0
Câu 2 1 4 2 1 2 3 2 ( ) 4 2 2 ( )
2 H O K CaSO H O r CaSO H O
= -1575,0 + 32 (-241,8) - (- 2021,0) = + 83,3 KJ.mol -1
1,0
Trang 5Số mol CaSO 4 2H 2 O(r) = 1000
172,18 = 5,808 (mol) ΔHHpư = 5,808 x 83,3 = 483,8 KJ > 0 Phản ứng thu nhiệt
2 H O k CaSO H O r CaSO H O
= 130,5 + 188,6 32 - 194,0 = 219,4 JK-1.mol -1
GH T S = 83300 - 298,15 x 219,4 = 1788,6 J.mol -1
ΔHG = -RTlnK lnK = 17886
0,08314.298,15
G RT
K P H O3/ 22
K= 7,35.10-4 (bar)
2
H O
P = 8,15.10-3 bar
1,0
3 P = 1 bar H O2 K = 1,00
G0 = -RTlnK = 0
G H T S
0 = 83300 - T x 219,4 T = 380K hay 107 o C
0,5
Câu 3 1.
* Vì trong dd xảy ra cả 3 cân bằng đều cho ra proton nên ta phải tính cho cả
3 cân bằng.
Xét các cân bằng:
4
a
14 2
HA H A Ka 10 1
HL H L K 10 2
H O H OH Ka 10 3
So sánh (1), (2) và (3) ta thấy: Ka(HA).C KHA a(HL).CHL KW → Bỏ qua (3)
0,5
→ Tính cân bằng của hệ theo ĐKP
'
'
h H A L
K [HA] K [HL]
h
Trước hết chấp nhận [HA] 0 ≈ C HA = 0,02M, [HL] 0 = 0,01M và thay vào (4) tính được h 1 = 10 -2,85 M.
0,5
Thay giá trị h 1 vừa tính được để tính lại [HA] 1 và [HL] 1 theo các biểu thức:
2,85
0
4 2,85 1
10
0,5
Trang 6
2,85
10
Kết quả chỉ lặp với HL, thử lại ta được h = 10 -2,864
Thay vào tính tra thấy kết quả lặp
Vậy h = 10 -2,864 → pH = 2,864.
2.
Gọi a là khối lượng Na 2 HPO 4 12H 2 O phải đem hòa tan.
H 3 PO 4 có pK a1 = 2,15; pK a2 = 7,21 ; pK a3 = 12,36.
Nhận xét: pH = ( pK a1 + pK a2 ) / 2 = (2,15+ 7,21)/2 = 4,68.
Nên thành phần chính của hệ là:
2
0,05.0,1 a / 358
Ta có: 0,005 = a/358 → a = 1,79g.
1,0
Câu 4 1
a NH 3 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử :
Tính oxi hóa : K + NH 3 (l) KNH 2 + 1/2H 2
t o C
Tính khử : 2NH 3 + 3CuO 3Cu + N 2 + 3H 2 O
0,5
b KNH 2 là một bazơ , NH 4 Cl là axit và Al(NH 2 ) 3 có tính lưỡng tính.
Phản ứng trung hòa : KNH 2 + NH 4 Cl KCl + 2NH 3
Phản ứng của chất lưỡng tính với axit: Al(NH 2 ) 3 + 3NH 4 Cl AlCl 3 + 6NH 3
Phản ứng của chất lưỡng tính với bazơ : Al(NH 2 ) 3 + KNH 2 K[Al(NH 2 ) 4 ]
0,5
2
a Khí không màu có M = 32g/mol là O 2
(X) (A) + (B) + O 2 Hỗn hợp (2) ở 150 o C chứa B và O 2 : V 2 = V B + V O2
Theo đề bài : V 2 (ở 150 o C) = 4,188 V O2(ở 30o C)
2
muối nitrat
Hỗn hợp (1) ở 450 o C chứa A, B và O 2 : V 1 = V A + V B + V O2
Theo đề bài : V 1 (ở 450 o C) = 2,279V 2 (ở 150 o C)
1
V : V : V 1: 2 :1
→(A) là Hg (X) là Hg(NO 3 ) 2
1,0
Trang 72NO 2 + 2NaOH NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O
c Hg(NO 3 ) 2 360 400 oC HgO + 2NO 2 + 1
2O2
0,25
Câu 5 1 Điclorotetraamincoban(III)
Hexaxianocobantat(III)
2 [Co(CN) 6 ] 3- - Co lai hóa d 2 sp 3 , C- sp, N sp hoặc N không lai hóa 0,5
3 A có hai đồng phân, B không có đồng phân, C có hai đồng phân.
Co Cl
Cl
NH 3
H 3 N
NH 3
H 3 N
Co Cl
Cl
NH 3
H 3 N
NH 3
H 3 N
Cl
( A)
Co
Cl
Cl
CN
CN
CN NC
Co
CN
( B)
Co
CN
NC
CN
Cl
Cl Cl
( C)
0,75
4 [CoCl2 (NH 3 ) 4+] + Fe 2+
Câu 6
COOH
CH3O
(S)
axit(S)-2-(6-metoxi-2naphtyl)propanoic
1,0
(S) COOH
i-C4H9 axit (S)- 2-(4-isopropylphenyl)propanoic
1,0
Trang 8(CH3)2N CH
3
C
C6H5 O
C O
C6H5
C
H3
N(CH3)2
CH3 H
O C O
C6H5
C6H5
0,5
Câu 7 A: CH 3 -CH 2 -CH(CH 3 )-C≡CH
A 1 : CH 3 -CH 2 -CH(CH 3 )-CH 2 -CH 3
A 1 không có đồng phân quang học.
0,5
B: (CH 3 ) 2 CH-C≡C-CH 3
B 1 : (CH 3 ) 2 CH-CO-CH 2 -CH 3
0,5
C: (CH 3 ) 2 CH-CH=CH-CH 3
C có cấu hình cis
D: (CH 3 ) 2 CH-CH 2 -CH(OH)-CH 3
0,5
* Viết ptpư tạo: (CH 3 ) 2 CH-CH=CH-CH 3 (SPC)
và: (CH 3 ) 2 CH-CH 2 -CH=CH 2
* Cơ chế tách E 1
1,0
Câu 8 a CH 2 OH CH 2 -OOC- C 6 H 5
CH 2 OH CH 2 -OH
(A) (B)
CH 2 -OOC- C 6 H 5 CH 2 -OH
CH 2 -CN CH 2 -COOCH 3
(C) (D)
CH 2 -S-CO- CH 3
CH 2 -COOCH 3
(E)
1,25
b.
SP 1 : SP 2 :
CH 2 -S-CH 2 - CH 3 CH 2 -SH
COO - COO-CH 2 -CH 3
1,0
c.
CH 2 - S - S - CH 2
COOH HOOC
0,25