Ba ria - Vung Tau

a Viết công thức phân tử, công thức e, công thức cấu tạo và gọi tên A... Đánh giá thành phần cân bằng trong dung dịch H3PO4 0,01M... c Đồng phân D của A không làm nhạt màu Br2/CCl4 nhưng

z

*

Bài số 1:

Bằng phương pháp MO, hãy mô tả sự hình thành liên kết của các phân tử: HF, HCl, HBr, HI Từ kết quả thu được, hãy giải thích sự thay đổi độ bền của liên kết H-X khi X thay đổi từ F→I

Đáp án bài 1:

a) Cấu hình e: 1

1H : s1

5 2 2

9F: 1s 2s 2p

5 2 6 2 2

17Cl: 1s 2s 2p 3s 3p

[ ] 10 2 5 18

[ ] 10 2 5 36

b) Phân tử HF:

• Do mức năng lượng 1s (H) > 2s (F) vì XF > XH nên trong thực tế có thể xem AO 2s (F) không tham gia tổ hợp với AO 1s (H)

• Trong số 3 AO 2p (F) chỉ có AO 2pz có cùng tính đối xứng với AO 1s (H) nên chúng xen phủ với nhau tạo thành MO бz và δ*z

• Các AO 2px và 2py của F thẳng góc với AO 1s (H) nên chúng không tổ hợp tạo ra các MO, trên giản đồ chúng là các MO không liên kết Kí hiệu Πx, Πy

Vậy cấu hình phân tử HF : б2

z Π2

xΠ2 y

• Giản đồ liên kết:

δz

z

1s 2pz 1s πx πy 2pz 2py 2px

AO (H) бz AO (F)

MO (HF)

c) Từ kết quả giản đồ thu được theo giản đồ MO của HF ta suy ra các giản đồ tương tự cho HCl, HBr, HI

• Với HCl: AO 2pz được thay bằng AO 3pz

HBr: AO 2pz được thay bằng AO 4pz

HI: AO 2pz được thay bằng AO 5pz

бz*

б

z

*

б

z

*

Các giản đồ:

AO (H) MO (HX) AO (X)

+ Phân tử HCl

1s πx πy 3pz 3py 3px

бz + Phân tử HBr:

1s πx πy 4pz 4py 4px

бz + Phân tử HI

1s πx πy 5pz 5py 5px

бz

d)Do sự khuếch tán của AO 3pz, 4pz, 5pz nên độ xen phủ với AO 1s (H) ít hơn ⇒ liên kết δz kém bền Vậy độ bền phân tử HX giảm dần từ F đến I

Biểu điểm: 4 (điểm)

a) Cấu hình e của 5 nguyên tố = 0,5 (điểm)

b) Phân tử HF: 4 ý x 0,5 = 2,0 (điểm)

c) + Lí luận tương tự

= 1,0 (điểm) + 3 giản đồ 3 phân tử

d) Giải thích + kết luận = 0,5 (điểm)

Bài số 2:

A được tạo thành từ Cation X+ và Anion Y- Phân tử A chứa 9 nguyên tử gồm 3 nguyên tố phi kim Tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2 : 3 : 4 tổng số proton trong A là 42 và trong Y

-chứa 2 nguyên tố cùng chu kì và thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp

a) Viết công thức phân tử, công thức e, công thức cấu tạo và gọi tên A

b) Cho 2,5 g X (A + tạp chất) trộn với (Al, Zn) dư rồi nung nóng với NaOH dư ⇒ khí thoát ra cho hoàn toàn vào 100 ml H2SO4 0,15M Trung hoà H2SO4 dư cần 35 ml NaOH 0,1M Viết phương trình, tính khối lượng A trong X

Đáp án bài 2:

a) Số proton trung bình của 3 nguyên tố :

67 , 4 9

42 =

=

Z

⇒ Có một nguyên tố phi kim có Z < 4,67 ⇒ nguyên tố H

⇒ 2 phi kim còn lại trong Y ở một chu kì và 2 phân nhóm chính liên liếp nên số proton tương ứng là (Z) và (Z + 1)

• Xét 3 trường hợp:

1 A có 2 nguyên tử H: 2 + 3Z + 4(Z+1) = 42 ⇒ Z = 5,14 ⇒ loại

2 + 3(Z+1) + 4Z = 42

2 A có 3 nguyên tử H: 3 + 2Z + 4(Z+1) = 42 ⇒ Z= 5,8 ⇒ loại

3 + 2(Z+1) + 4Z = 42 ⇒ Z= 6,17 ⇒ loại

3 A có 4 nguyên tử H 4 + 2(Z+1) + 3Z = 42 ⇒ Z = 7,2 ⇒ loại

4 + 2Z + 3(Z+1) = 42 ⇒ Z = 7 Và ( Z +1) = 8 ⇒ Đó là nguyên tố 7N và 8O

⇒ Công thức phân tử A : H4N2O3 hay NH4NO3 (AmoniNitrat)

• Công thức cấu tạo A:

H + O H + O:

-H−N→H O←N H :N :H :O: N

H O H O:

b) Phương trình phản ứng có thể xảy ra

• NH OH to NH H O

2 3

3 2

2

• NO Zn OH to ZnO NH H O

2 3

2 2

2

2 2

.

• + − → −+ ↑

2

2 2

Zn

• 2NH3+H2SO4 →(NH4)2SO4

2x ← x

• 2NaOH+H2SO4 →Na2SO4+ 2H2O

2y ← y

− + +

=

3 4

3 NH NO

n

⇒ x mol NH 4 NO 3 tạo ra 2x mol NH 3

) ( 015 , 0 15 , 0 1 , 0

4

⇒

) ( 0035 , 0 1 , 0 035 , 0

⇒ Số mol NH 4 NO 3 = x = 0,01325

Vậy ở X: 0,01325 80 1,06( )

3

m NH NO = =

m tạp chất = 2,5 – 1,06 = 1,44 (g)

Biểu điểm: 4 (điểm)

Phần a: 5 ý x 0,5 = 2,5 (điểm)

Phần b: -7 phương trình x 0,125 = 1,0 (điểm)

- Tính khối lượng = 0,5 (điểm)

Bài số 3:

Đánh giá thành phần cân bằng trong dung dịch H3PO4 0,01M Cho Ka1=10-2,23, Ka2=10-7,21, Ka3=10 -12,32, Kw=10-14

Đáp án bài 3:

a) Bởi vì Ka1 >> Ka2 >> Ka3 >> Kw nên cân bằng:

4

H H+ +H2PO4 − Ka1=10-2,23 là cân bằng chủ yếu

C0 0,01

∆C -x x x

C 0,01-x x x

0 10

10 10

01 , 0

23 , 2 23

, 2 2 23 , 2 2

=

− +

⇒

=

x

Tính ra: x=2,15 10-2

b) Bởi vì [H2PO4−] [ ]= H+ mà [ ]H+ là cấu tử chính nên có thể coi −

4

H là cấu tử chính và coi phản ứng:

−

4

H H + + HPO42− Ka2=10-7,21 là phản ứng chuyển dịch thứ 2

C0 2,15 10-2

∆C -y y y

C 2,15 10-2-y 2,15 10-2+y y

21 , 7 2

2

10 10

15 , 2

) 10

15 , 2

−

−

=

−

+

y

y y

Với y <<2,15 10-2 ta có y=10-7,21 <<2,15 10-2 Vậy cấu tử chính [ ]H+ không bị thay đổi do phản ứng chuyển dịch thứ 2, và do đó:

[ ]H+ =2,15 10-2=[ −]

4

H

c) Phản ứng thứ 3 với Ka3 rất bé sẽ không làm ảnh hưởng tới sự thay đổi nồng đọ ion H+

−

2 4

HPO H + + PO43− Ka3 =10-12,32

C 10-7,21 2,15 10-2

∆C -z z z

[ ] 10-7,21-z 2,15 10-2+z z

32 , 12 21

, 7

2

10 10

) 10 15 , 2

−

−

=

−

+

z

z z

Với Z << 10-7,21 ta được:

2

21 , 7 32

, 12 3

10 15 , 2

10

z

d) Tương tự như vậy ta có thể tính nồng độ ion OH

-O

H2 H + + OH− Kw=1 10-14

C 2,15 10-2

[ ] 2,15 10-2+ t t

t (2,15 10-2 + t) = Kw = 1 10-14

2

14

10 65 , 4 10 15 , 2

10

−

−

=

4

4

2 − = + = 2,15.10−

4− =10− =6,17.10−

4− =1,37.10−

[OH−]= 4 , 65 10−13M

Biểu điểm: (4 điểm)

• 4 ý x 1 = 4 (điểm)

Bài số 4:

a) Đốt hoàn toàn Hidro cacbon A cho : 1,75

2

2 H O =

V khi hoà tan 0,45 g A trong 50 g C6H6 thì nhiệt độ sôi (dd)= 80,355OC (tsôi C6H6 =80,1OC) Xác định CTPT của A biết hằng số nghiệm sôi là 2,61

b) Cho 20,7 g A phản ứng hoàn toàn với AgNO3/NH3 dư được 68,85 g kết tủa Mặt khác A phản ứng với HCl cho B chứa 59,66 % Clo trong phân tử Cho B phản ứng với Br2/ás, tO (tỉ lệ mol 1:1) chỉ thu đựơc 2 dẫn xuất Halogen.Viết CT cấu tạo của A, B Viết các phản ứng

c) Đồng phân D của A không làm nhạt màu Br2/CCl4 nhưng phản ứng được với Br2/ás và Br2/Fe,tO Xác định CTCT của D và viết phương trình phản ứng

Đáp án bài 4:

) 1 , 80 355 , 80 ( 50

1000 45 , 0 61 , 2

1000

t

m p k

−

=

=

∆

C x H y x O2 xCO2 H2O

2

7 )

4

7

+

1 mol x mol 7/2 mol

2 : :

2

V CO H O x=7

M A = 12x+y= 92 y=8 CTPT: C7H8

b) A tạo kết tủa với AgNO3/NH3 → A có nhóm (- C ≡ CH)

C7-2nH8-n(C ≡ CH)n + n/2 Ag2O → C7-2nH8-n(C ≡ CAg)n + n/2 H2O

n ↓ = nA = x = 20,7 : 92 = 0,225 (mol)

m↓ = (92 + 107n)0,225 = 68,85 (g) ⇒ n = 2

Vậy A có 2 liên kết (≡) đầu mạch (có 4 công thức cấu tạo)

4 66

, 59 5 , 36 92

100 5 , 35

8 7 8

+

⇒

→

x

x Cl

H C xHCl H

⇒ CTPT B là : C7H12Cl4

• Các phương trình phản ứng từ A→B (theo qui tắc MCNC)

(A1) HC≡C−CH2−CH2−CH2−C≡CH + 4HCl → CH3−CCl2−CH2−CH2−CH2−CCl2−CH3 (B1)

(A2) HC≡C−CH(CH3)−CH2−C≡CH + 4HCl → CH3 −CCl2 −CH(CH3)−CH2−CCl2−CH3 (B2)

(A3) HC≡C−CH(C2H5) −C≡CH + 4HCl → CH3−CCl2−CH(C2H5)−CCl2−CH3 (B3)

CH3 CH3

(A4) HC≡C−C−C≡CH +4HCl → CH3−CCl2−C−CCl2−CH3 (B4)

CH3 CH3 Khi Br2 hoá B (xúc tác ánh sáng, nhiệt độ) cho 2 dẫn xuất Halogen nên B có công thức phù hợp là B4 và do đó A có công thức là A4

CH 3 CH3 −CCl2 −C(CH3 ) 2 −CCl2 −CH2Cl+HCl

H3C−CCl2 −C−CCl2−CH3 +Cl2  →as 1:1 CH3

(B) CH 3 CH3 −CCl2 −C−CCl2 −CH3 +HCl

CH2Cl

+ 4HCl

HC≡C−C(CH3)2−C≡CH

(A)

c) Đồng phân D (của A) có 4 liên kết π, không làm nhạt màu Br2/CCl4 Vậy D có vòng thơm:

CH Toluen3

1 C6H5CH3+Br2askt→  C6H5CH2Br+HBr

CH + HBr3

2 C6H5CH3 +Br2 Br

H3C Br + HBr

Biểu điểm: 5 (điểm)

• CTPT (A) : 2 pt + giải C7H8 = 3 x 0,25 = 0,75 (điểm)

• CTCT (A) : 2 pt ⇒ 2 lk (≡) = 3 x 0,25 = 0,75 (điểm)

• CTPT (B) + 4 pt = 1,5 (điểm)

• B + Cl2 → 2 sản phẩm = 0,5 (điểm)

• D + 2 sản phẩm = 0,5 (điểm)

1:1

1:1

Fe, t o

Bài số 5:

A là một Hidrocacbon thu được khi chế biến dầu mỏ Dùng chất xúc tác (AlCl3, … ) có thể alkyl hoá A thành B bằng isobutan Thành phần % hidro trong B nhiều hơn trong A là 1% Trong điều kiện của phản ứng Refoming, A được chuyển hoá thành C, sản phẩm C này tác dụng với hỗn hợp HNO3 đđ và H2SO4 đđ sinh ra chỉ một dẫn xuất nitro D Hợp chất C không tác dụng với nươc Brom, nhưng có thể bị oxi hoá bởi KMnO4 dư trong môi trường axit sinh ra axit E Nung chảy muối Natri của E với NaOH rắn sinh ra F, sản phẩm F này có thể bị hidro hoàn toàn thành G Các Hidrocacbon A, G và sản phẩm K, sinh ra khi hdro hoá hoàn toàn thành C, có thành phần % nguyên tố như nhau Ozon phân A thu được một hỗn hợp sản phẩm trong đó có C3H6O (L) tham gia phản ứng với iot trong dung dịch NaOH đun nóng sinh ra kết tủa màu vàng có mùi hăng hắc khá đặc trưng

a) Xác định công thức phân tử của A và B

b) Xác định công thức cấu tạo của A và tất cả các sản phẩm được kí hiệu bắng chữ từ A đến L nêu

ở đầu bài

c) Gọi tên các hợp chất được kí hiệu bằng chữ ở trên (từ A đến L) theo danh pháp IUPAC

d) Cho biết những hợp chất có đồng phân hình học, đồng phân quang học Giải thích

Đáp án bài 5:

a) C cho phản ứng Nitro hoá và phản ứng oxi hoá ⇒ C là vòng thơm có nhánh, còn K và G là Xicloankan

Ozon phân A tạo sản phẩm cho phản ứng Iotfom ⇒ A là Anken

b) Sơ đồ chuyển hoá:

B D

(1) (4)

CnH2n C E F G

(2) (5)

L CHI3↓ K

(3) (6)

c) Phương trình

n

C

% 1

% 100 14

2 58 14

10 2

%









+

+

=

−

n

n n

n H

Vậy công thức phân tử của A : C8H10 và của B là C12H26

d) Công thức của C là: p-CH3-C6H4-CH3 (cho một sản phẩm nitro)

I 2 -NaOH

(CH3)3CH Rifoming Ozon phân +H2

NaOH Oxi hoá

Nitro hoá

H2

D là: NO2

CH3 CH3

K là:

CH3 CH3

E là: p- HOOC-C6H4-COOH

F la:ø vòng Benzen

G là: vòng Xiclohexan

Vậy A là: CH3 – C = CH - CH2 – CH - CH3

CH3 CH3

B là: CH3 - CH – CH - CH2 - CH - CH3

CH3 C(CH3)3 CH3

Tên gọi các chất:

A 2,5-đimetylhexen-2

B 2,2,5-trimetyl-3-isopropylhexan

C p-xilen-1,4-dimetylbenzen

D 2,5-đimetyl nitrobenzen

E Axit terephtalic

G Xiclohexan

K 1,4-Xiclohexan

Chất có đồng phân hình học: K (no, vòng phẳng)

Chất có đồng phân quang học: B (e* bất đối)

Biểu điểm

• 3 mục a,b,c x 0,5 = 1,5 (điểm)

• Công thức, tên 9 chất x 0,25 = 2,25 (điểm)

• 2 chất đồng phân = 0,25 (điểm)