Cho A tác dụng với hợp chất cơ kẽm (sinh ra từ etyl bromoetanoat và kẽm trong ete), sau đó thủy phân sản phẩm trong dung dịch axit loãng thì thu được monoeste B (C 16 H 26 O 3 ). Viết cô[r]
Trang 1ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
BẮC NINH
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC LỚP 11 NĂM 2012-2013
KÌ THI HSG VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
THỜI GIAN: 180 PHÚTCâu 1: Tốc độ phản ứng
Cho phản ứng A(k) B(k) là phản ứng thuận nghịch bậc 1 Thực hiện phản ứng trong bìnhkín X có thể tích 5 lít Thành phần % về thể tích của khí A trong hỗn hợp sản phẩm tại các thời
điểm khác nhau được ghi trong bảng sau:
Câu 2: Dung dịch điện li
Có hai hỗn hợp A và B Hỗn hợp A chứa Na2CO3 và NaHCO3 Hỗn hợp B chứa Na2CO3 vàNaOH Hòa tan một trong hai hỗn hợp này vào nước và pha thành 100 ml dung dịch Chuẩn độ
20,00 ml dung dịch thu được bằng dung dịch HCl 0,200M với chất chỉ thị phenolphtalein thì hết38,20 ml dung dịch HCl Nếu sử dụng chất chỉ thị metyl da cam thì thể tích dung dịch HCl cần tiêu
thụ là 45,70 ml
1) Hãy cho biết( có giải thích) phản ứng nào đã xảy ra hoàn toàn khi dung dịch chuyển
màu?
2) Hãy cho biết( có giải thích) hốn hợp phân tích là hỗn hợp A hay hỗn hợp B?
3) Tính thành phần % về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp đã phân tích?
Biết H2CO3 có pK1 = 6,35; pK2 = 10,33, khoảng chuyển màu của metyl da cam là: pH= 4,2 – 6,3;của phenolphtalein là: pH = 8,3 - 10
Câu 3: Điện hóa học
Điện phân dung dịch A gồm Zn(NO3)2 0,10M và Pb(NO3)2 0,01M trong dung dịch đệm có
pH = 4 với hai điện cực platin phẳng, cường độ dòng điện là 0,2A ở 250C
1) Viết các phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực? Tính điện áp tối thiểu cần đặt vàobình điện phân để xảy ra sự điện phân?
2) Nếu kết thúc điện phân khi nồng độ của Pb2+ là 10-4 M thì điện áp tác dụng lên hai điệncực phải bằng bao nhiêu?( coi điện trở của bình điện phân và quá thế không thay đổitrong quá trình điện phân)
3) Tính xem khi khí H2 thoát ra thì chì đã tách ra hoàn toàn chưa? Tại thời điểm này, chì đã
tách ra được bao nhiêu %?
4) Nếu khi ngừng điện phân, ở catot thoát ra 0.414 gam Pb thì thời gian điện phân là baonhiêu?
Biết: Pb = 207; độ giảm thế của bình điện phân do bình điện phân có điện trở là 0,35V
Thế điện cức chuân E0 của: Pb2+/Pb = -0,130V; Zn2+/Zn = -0,760V; O2,H+/H2O = 1,230V; 2H+/H2 =
0V
Các giá trị quá thế: Pb Pt( ) 0, 0005 ;V Zn Pt( )0,00085 ;V H Pt2 ( ) 0,197 ;V O Pt2 ( ) 0, 470V
Câu 4: Bài tập tính toán vô cơ tổng hợp
Quy trình phân tích crom trong mẫu thép không gỉ chứa Fe, Cr và Mn được tiến hành nhưsau:
Pha dung dịch chuẩn FeSO 4 : Hòa tan 11,0252 gam muối Mohr( FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O) vào bìnhđịnh mức 250ml có H2SO4 và định mức đến vạch bằng nước cất
1) Tính nồng độ mol của dung dịch FeSO4 thu được?
Trang 2Chuẩn hóa dung dịch KMnO 4 : Lấy 25,0 ml dung dịch FeSO4 vừa pha chế ở trên cho vào bình nón,thêm 1 ml dung dịch H3PO4 đặc( để tạo phức không màu với Fe3+), chuẩn độ dung dịch thu đượcbằng dung dịch KMnO4 thấy vừa hết 24,64 ml
2) Tính nồng độ mol của dung dịch KMnO4
Chuẩn bị mẫu: Hòa tan 0,2800 gam mẫu thép trong dung dịch hỗn hợp H3PO4 và H2SO4 đặc, đunnóng cho đến khi thu được dung dịch trong suốt màu xanh( khi đó, Fe Fe3+; Cr Cr3+; Mn
Mn2+) Làm lạnh dung dịch đến nhiệt độ phòng Thêm 5 ml dung dịch AgNO3 1%, 20 ml dung dịch(NH4)2S2O8 20% Sau vài phút dung dịch có màu hồng( pesunfat oxi hóa Mn2+ thành MnO4 , Cr3+thành Cr2O27
3) Viết phương trình phản ứng của Cr3+, Mn2+ với S2O82 trong môi trường axit
4) Viết phương trình phản ứng loại MnO4
bằng dung dịch HCl đặc
5) Hãy cho biết kết tủa trắng là chất gì? Được tạo thành như thế nào?
Tiến hành chuẩn độ: Chuyển dung dịch thu được ở trên vào bình định mức 250 ml rồi định mức
đến vạch bằng nước cất được dung dịch A Lấy 50 ml dung dịch A cho vào bình nón, thêm tiếp 25,0
ml dung dịch FeSO4 ở trên Lượng FeSO4 dư được chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4 đã được chuẩnhóa ở trên thấy vừa hết 19,89 ml
6) Viết phương trình phản ứng của Fe2+ với Cr2O27
.7) Tính thành phần % của crom trong mẫu thép( Cr = 52)
Bài 5 Sơ đồ biến hóa, cơ chế, đồng phân lập thể, danh pháp
1 Hoàn thành các phương trình phản ứng sau dạng công thức cấu tạo:
2 Cho sơ đồ biến hóa sau:
phenol CHCl3 /OH- Ac2O, AcONa,t0 H2, Pd 1 ArMgBr/ete khan H2SO4
Ph3P, NaH (E)-pent-2-en-1-al H2O, HCl Ac2O, piridin
Hoàn thành sơ đồ trên và viết cấu trúc đồng phân lập thể, gọi tên D, E
Trang 3Bài 6 Tổng hợp các chất, so sánh nhiệt độ sôi, nóng chảy, tính axit, bazo.
1 Thực hiện chuyển hóa sau từ các hợp chất hữu cơ không quá 2C, các chất vô cơ và điều kiệnphản ứng coi như có đủ
N
H N
- A có đồng phân A’ khi bị oxi hóa A’ tạo ra B
- C có đồng phân C’ cùng thuộc loại đơn chức như C
Hãy phân biệt A, A’, B, C’ trong 4 lọ mất nhãn
2
Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67 % C; 6,67 % H còn lại là O Biết phân tử khối X là
180 X tác dụng với anhidrit axetic ( Ac2O) cho A (C14H16O5), với HBr lạnh cho B (C10H11BrO2,gồm 2 đồng phân cấu tạo B1, B2), với CH3I có mặt NaOH cho D (C11H13O3), với HI đun nóngcho CH3I, với O3 sau đó là Zn/HCl cho E (C8H8O3) E tác dụng với HI nóng cũng cho CH3I, khửđược AgNO3/NH3 X, B, E tan trong dung dịch NaOH nhưng không tan trong dung dịchNaHCO3 A và D không tan trong dung dịch NaOH nhưng dễ làm mất màu dung dịch KMnO4loãng, dung dịch Br2 loãng
a Xác định công thức phân tử và các nhóm chức có trong phân tử X
b Xác định công thức cấu tạo X, A, B, D và E biết E là đồng phân có pKa thấp nhất
c Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra và giải thích sự tạo thành B
Bài 8 Bài tập tính toán hữu cơ tổng hợp
Hai hợp chất X, Y đều chứa các nguyên tố C, H, O khối lượng phân tử của chúng lần lượt là
MX, MY trong đó MX < MY < 130 Hòa tan 2 chất đó vào dung môi trơ được dung dịch E Cho E tácdụng với NaHCO3 dư thì số mol CO2 bay ra luôn luôn bằng tổng số mol của X và Y, không phụ
Trang 4thuộc vào tỉ lệ số mol của chúng trong hỗn hợp Lấy 1 lượng dung dịch E có chứa 3,6 gam hỗn hợp
X, Y, ứng với tổng số mol của X, Y là 0,05, cho tác dụng hết với Na thu được 784 ml H2 đktc
a Xác định công thức phân tử của chúng, biết chúng không có phản ứng tráng bạc,không làm mất màu nước brom
b Khi tách loại 1 phân tử H2O khỏi Y, thu được Z là hỗn hợp 2 đồng phân cis- trans,trong đó có một đồng phân có thể tách bớt 1 phân tử nước nữa tạo ra chất P mạch vòng, Pkhông phản ứng NaHCO3 Xác định công thức cấu tạo Y và viết phương trình chuyển hóaY→ Z → P
Câu 9: Cân bằng hóa học
Trong một hệ có cân bằng 3 H2 + N2 2 NH 3(*) được thiết lập ở 400 K người ta xácđịnh được các áp suất phần sau đây:
PH2 = 0,376.105 Pa , PN2 = 0,125.105 Pa , PNH3 = 0,499.105 Pa
1) Tính hằng số cân bằng Kp và ΔGG0 của phản ứng (*) ở400 K
2) Tính lượng N2 và NH3, biết hệ có 500 mol H2.
3) Thêm 10 mol H2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi.Bằng cách tính, hãy cho biết cân bằng (*) chuyển dịch theo chiều nào?
4) Trong một hệ cân bằng H2/N2/NH3 ở 410 K và áp suất tổng cộng 1.105 Pa, người ta tìmđược: Kp = 3,679.10-9 Pa-2, nN2 = 500 mol , nH2 = 100 mol và nNH3 = 175 mol Nếu thêm 10mol N2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất không đổi thì cân bằng chuyển dịch theo chiềunào?
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; 1 atm = 1,013.105 Pa
Câu 10: Phức chất
1) Ion glyxinat H2N – CH2 – COO- là một phối tử hai càng, tạo phức trisglyxinatocrom(III)a) Hãy vẽ các đồng phân hình học của phức trên?
b) Đồng phân hình học nào ở trên là bất đối?
2) Một phức chất đơn nhân của crom có thành phần % theo khối lượng của các nguyên tốnhư sau: 13%Cr; 60%Br; 3%H và 24%O Hòa tan 0,46 gam phức vào 100ml nước Thêm tiếp 10mldung dịch HNO32M Thêm lượng dư dung dịch AgNO3 Lọc, rửa kết tủa và đem sấy khô thu được0,2162 gam chất rắn
a) Xác định công thức của phức?
b) Vẽ các đồng phân lập thể( nếu có) của phức?
-Đáp án đề thi đề nghị Hóa 11 THPT Chuyên Bắc NinhCâu 1: Tốc độ phản ứng
Cho phản ứng A(k) B(k) là phản ứng thuận nghịch bậc 1 Thực hiện phản ứng trong bìnhkín X có thể tích 5 lít Thành phần % về thể tích của khí A trong hỗn hợp sản phẩm tại các thờiđiểm khác nhau được ghi trong bảng sau:
Trang 51) Tại thời điểm cân bằng, % A = 20 %, % B = 80 % nên ta có
4
t cb n
2) Nồng độ ban đầu của A là 1M ; của B là 0,2M
Gọi x là nồng độ của A bị mất tại thời điểm cân bằng, ta có
0, 2
1
t cb
Câu 2: Dung dịch điện li
Có hai hỗn hợp A và B Hỗn hợp A chứa Na2CO3 và NaHCO3 Hỗn hợp B chứa Na2CO3 vàNaOH Hòa tan một trong hai hỗn hợp này vào nước và pha thành 100 ml dung dịch Chuẩn độ20,00 ml dung dịch thu được bằng dung dịch HCl 0,200M với chất chỉ thị phenolphtalein thì hết38,20 ml dung dịch HCl Nếu sử dụng chất chỉ thị metyl da cam thì thể tích dung dịch HCl cần tiêuthụ là 45,70 ml
4) Hãy cho biết( có giải thích) phản ứng nào đã xảy ra hoàn toàn khi dung dịch chuyểnmàu?
5) Hãy cho biết( có giải thích) hốn hợp phân tích là hỗn hợp A hay hỗn hợp B?
6) Tính thành phần % về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp đã phân tích?
Biết H2CO3 có pK1 = 6,35; pK2 = 10,33, khoảng chuyển màu của metyl da cam là: pH= 4,2 – 6,3;của phenolphtalein là: pH = 8,3 - 10
Hướng dẫn
1) Dựa vào pK1 và pK2 của H2CO3 kết luận: có thể chuẩn độ riêng từng nấc CO23
Các phản ứng xảy ra trong quá trình chuẩn độ:
H+ + OH- H2O (1)
CO23 + H+ HCO3 (2)HCO3 + H+ H2CO3 (3)
- Nếu trong dung dịch chỉ có HCO3
thì pH của dung dịch có thể tính gần đúng là
pH = 1/2(pK1 + pK2) = 8,34 gần với pH mà phenolphtalein bị mất màu Vì vậy, nếu dùng chỉ thịphelolphtalein, phép chuẩn độ dừng ở nấc 1 tạo thành HCO3
( phản ứng (2))
- Nếu trong dung dịch có CO2 thì pH 4 gần với pH mà metyl da cam chuyển từ màu vàngsang màu đỏ Vì vậy, nếu dùng chỉ thị metyl da cam, phép chuẩn độ dừng ở nấc 2( phản ứng(3))
2) Để xác định hỗn hợp phân tích là A hay B, ta dựa vào thể tích dung dịch HCl đã tiêu thụtại hai điểm dừng chuẩn độ
- Nếu mẫu phân tích chỉ có CO23
thì V2 2V1
Trang 6- Nếu mẫu phân tích gồm OH- và CO23 thì V2 < 2V1
- Nếu mẫu phân tích gồm CO23
và HCO3
thì V2 > 2V1.Theo đề bài, V2 < 2V1 nên hỗn hợp phân tích là hỗn hợp B
3) Gọi x, y lần lượt là số mol của NaOH và Na2CO3 trong hỗn hợp B Theo đề bài ta có:
x + y = 0,0382.0,200 = 0,00764 (I)
x + 2y = 0,0457.0,200 = 0,00914 (II)
Từ (I) và (II) suy ra x = 0,00614 ; y = 0,0015 Vậy, %m( NaOH) = 60,70% ; %m( Na2CO3) =39,30%
Câu 3: Điện hóa học
Điện phân dung dịch A gồm Zn(NO3)2 0,10M và Pb(NO3)2 0,01M trong dung dịch đệm có
pH = 4 với hai điện cực platin phẳng, cường độ dòng điện là 0,2A ở 250C
5) Viết các phương trình phản ứng xảy ra ở các điện cực? Tính điện áp tối thiểu cần đặt vàobình điện phân để xảy ra sự điện phân?
6) Nếu kết thúc điện phân khi nồng độ của Pb2+ là 10-4 M thì điện áp tác dụng lên hai điệncực phải bằng bao nhiêu?( coi điện trở của bình điện phân và quá thế không thay đổitrong quá trình điện phân)
7) Tính xem khi khí H2 thoát ra thì chì đã tách ra hoàn toàn chưa? Tại thời điểm này, chì đãtách ra được bao nhiêu %?
8) Nếu khi ngừng điện phân, ở catot thoát ra 0.414 gam Pb thì thời gian điện phân là baonhiêu?
Biết: Pb = 207; độ giảm thế của bình điện phân do bình điện phân có điện trở là 0,35V
Thế điện cực chuẩn E0 của: Pb2+/Pb = -0,130V; Zn2+/Zn = -0,760V; O2,H+/H2O = 1,230V; 2H+/H2 =0,0V
Các giá trị quá thế: Pb Pt( ) 0, 0005 ;V Zn Pt( )0,00085 ;V H Pt2 ( ) 0,197 ;V O Pt2 ( ) 0, 470V
Hướng dẫn
1) Viết các phản ứng xảy ra ở các điện cực:
*) Tại catot, có các quá trình:
So sánh thế trên catot của quá trình (1), (2), (3) thì thứ tự điện phân là: Pb2+, H+, Zn2+
*) Tại anot xảy ra sự điện phân nước: 2H2O 4H+ + O2 + 4e (4)
- Để (4) xảy ra, thế trên anot phải thỏa mãn:
2
4 4 ( )
Trang 7- Điện áp tối thiểu cần đặt vào bình điện phân là E = Ea – Ec = 1,4632 – (-0,1897) + 0,35 =2,0029
2) Khi điện phân nồng độ của Pb2+còn 10-4M thì
Trong dung dịch đệm, pH không đổi nên thế đặt vào anot không đổi bằng 1,4632V
Vậy, điện áp tối thiểu cần đặt là E = 1,4632 – ( -0,2489) + 0,35 = 2,0621(V)
Pb Pb
Câu 4: Bài tập tính toán vô cơ tổng hợp
Quy trình phân tích crom trong mẫu thép không gỉ chứa Fe, Cr và Mn được tiến hành nhưsau:
Pha dung dịch chuẩn FeSO 4 : Hòa tan 11,0252 gam muối Mohr( FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O) vào bìnhđịnh mức 250ml có H2SO4 và định mức đến vạch bằng nước cất
8) Tính nồng độ mol của dung dịch FeSO4 thu được?
Chuẩn hóa dung dịch KMnO 4 : Lấy 25,0 ml dung dịch FeSO4 vừa pha chế ở trên cho vào bình nón,thêm 1 ml dung dịch H3PO4 đặc( để tạo phức không màu với Fe3+), chuẩn độ dung dịch thu đượcbằng dung dịch KMnO4 thấy vừa hết 24,64 ml
9) Tính nồng độ mol của dung dịch KMnO4
Chuẩn bị mẫu: Hòa tan 0,2800 gam mẫu thép trong dung dịch hỗn hợp H3PO4 và H2SO4 đặc, đunnóng cho đến khi thu được dung dịch trong suốt màu xanh( khi đó, Fe Fe3+; Cr Cr3+; Mn
Mn2+) Làm lạnh dung dịch đến nhiệt độ phòng Thêm 5 ml dung dịch AgNO3 1%, 20 ml dung dịch(NH4)2S2O8 20% Sau vài phút dung dịch có màu hồng( pesunfat oxi hóa Mn2+ thành MnO4
, Cr3+thành Cr2O27 , Ag+ đóng vai trò làm xúc tác) Đun sôi dung dịch để phân hủy hết ion pesunfat còndư( sinh ra SO24
và O2) Thêm từ từ từng giọt HCl đặc đến khi dung dịch chuyển từ màu hồng sangmàu vàng( HCl phản ứng chọn lọc với MnO4 ) Sau khi kết thúc phản ứng thấy có kết tủa trắng ởđáy bình
10) Viết phương trình phản ứng của Cr3+, Mn2+ với S2O82 trong môi trường axit
11) Viết phương trình phản ứng loại MnO4
bằng dung dịch HCl đặc
12) Hãy cho biết kết tủa trắng là chất gì? Được tạo thành như thế nào?
Tiến hành chuẩn độ: Chuyển dung dịch thu được ở trên vào bình định mức 250 ml rồi định mức
đến vạch bằng nước cất được dung dịch A Lấy 50 ml dung dịch A cho vào bình nón, thêm tiếp 25,0
ml dung dịch FeSO4 ở trên Lượng FeSO4 dư được chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4 đã được chuẩnhóa ở trên thấy vừa hết 19,89 ml
13) Viết phương trình phản ứng của Fe2+ với Cr2O27
.14) Tính thành phần % của crom trong mẫu thép( Cr = 52)
Hướng dẫn
Trang 81) Số mol của FeSO4 = 11,0252 / 392.
Nồng độ mol của FeSO4 là 0,1125M
2) Phương trình phản ứng: 5Fe2+ + MnO4
+ 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2ONồng độ mol của KMnO4 là (0,1125.25)/(5.24,64) = 0,02283M
3) Phương trình các phản ứng là:
2Cr3+ + 3S2O28 + 7H2O Cr2O27 + 6SO24 + 14H+
2Mn2+ + 5S2O28
+ 8H2O 2MnO4
+ 16H+ + 10SO24
4) 10Cl- + 2MnO4 + 16H+ 5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O
5) Kết tủa trắng thu được là AgCl, được tạo thành do khi khử hết ion MnO4
, lượng HCl dư
sẽ phản ứng với ion Ag+
6) 6Fe2+ + Cr2O27
+ 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O7) Số mol Cr2O27 (A) = 5.(0,025.0,1125 – 5.0,01989 0,02283)/ 6
Thành phần % khối lượng của Cr trong mẫu thép là 16,78%
Bài 5 Sơ đồ biến hóa, cơ chế, đồng phân lập thể, danh pháp
1 hướng dẫn
CH 2 -OCOCH 2 Cl
CH2-OCOCH2Cl
CH2-COONa OH
Trang 9Cơ chế 4 là cộng AN giữa hợp chất cơ Magie và nhóm cacbonyl este của C, thủy phântạo D.
+ PhMgBr
O Ph Ph
OMgBr -
H2O
Ph Ph
OH OH
Cơ chế 5, tạo cacbocation bậc 3, sau đó cộng với O chứa cặp e tự do trong–OH phenoltạo E
Ph Ph
OH OH
Ph Ph
E (9Z,11E)- tetradecadien-1-ylaxetat E (9E,11E)-tetradecadien-1-ylaxetat
Bài 6 Tổng hợp các chất, so sánh nhiệt độ sôi, nóng chảy, tính axit, bazo.
1 Hướng dẫn
Trang 10O
COOEt O
COOH
O
O
O O
N
H N
1 2 3 4 5
6 7 8
9
1 2
3 4
5
6 7 8
1 2 3
4 5 6
7 8
9 9
a Nhiệt độ nóng chảy
B> A > C do B có nhiều trung tâm tạo liên kết H bền N-H…N1,3,9
C có 1 trung tâm tạo liên kết H N-H…N1
A hầu như không tạo liên kết H
Trang 11A B
-X C10H1203( + =5) + Ac2O → A (+ =7) nên X chứa 2 –OH
X + HBr lạnh → B C10H11BrO2 nên X có 1- OH ancol phản ứng, B tan trong dd NaOH,
ko tan NaHCO3 → B có 1- OH phenol→ X có 1-OH phenol, 1-OH ancol
Mặt khác X + CH3I/ NaOH tạo D C11H14O3, ko tan trong NaOH → X có 1-OH phenol đãphản ứng
- X + HI đun nóng→ CH3I nên X có 1 –O-C ete
- X phản ứng O3, sau đó Zn, HCl thu E C8H8O3, E tan trong NaOH, khử được Ag+/NH3, phảnưng HI nên E chứa,- CH=O, C-O ete, X chứa C=C Dạng E là
Trang 12Vây X chứa 2-OH, CH3O-; CH=CH
d Công thức E thỏa mãn
OH
OCH3CH=O
OH
OCH3CH=CH-CH 2 OH
OAc
OCH3CH=CH-CH 2 OAc OH
OCH3CH=CH-CH 2 Br
OCH3
OCH3CH=CH-CH 2 OH
OH
OCH3CHBr-CH=CH 2
Bài 8 Bài tập tính toán hữu cơ tổng hợp
Hướng dẫn
a
- E tác dụng với Na2CO3 sinh ra CO2 chứng tỏ E chứa –COOH
Gọi công thức 2 chất R1(COOH)x và R2(COOH)y Với số mol lầ lượt a, b Khi đó số mol CO2
là ax+by = a+b, không phụ thuộc a, b nên x=y=1
-Đặt R’(OH)k(COOH) + Na→(k+1)/2 H2
0,1 0,07 →k=0,4 <1 nên X không chứa –OH, Y chứa 1 hoặc
Trang 13X, Y không làm mất màu nước Br2, không tráng bạc nên X, Y là hợp chất no
Nghiệm thỏa mãn R1= 15- ; R2’=28 nên X là CH3COOH; Y là C2H4(OH)(COOH) TH2: Y chứa 2 nhóm –OH tương tự ta tính được 4R1 + R2’= 118
Nghiệm thỏa mãn R1= 15; R2 = 41 nên X CH3COOH; Y là C3H5(OH)2(COOH)
b Y tách H2O cho 2 đồng phân hình học Z1, Z2 nên Y chỉ có thể là:
CH2-CH2-CH-COOH
OH OH
COOH H
H CH2OH
C C
COOH H
H HOCH2
-H2O
O H
Câu 9: Cân bằng hóa học
Trong một hệ có cân bằng: 3 H2 + N2 2 NH 3 (*) được thiết lập ở 400 K người taxác định được các áp suất phần sau đây: PH2 = 0,376.105 Pa , PN2 = 0,125.105 Pa , PNH3 =0,499.105 Pa
1) Tính hằng số cân bằng Kp và ΔGG0 của phản ứng (*) ở400 K
2) Tính lượng N2 và NH3, biết hệ có 500 mol H2.
3) Thêm 10 mol H2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi.Bằng cách tính, hãy cho biết cân bằng (*) chuyển dịch theo chiều nào?
4) Trong một hệ cân bằng H2/N2/NH3 ở 410 K và áp suất tổng cộng 1.105 Pa, người ta tìmđược: Kp = 3,679.10-9 Pa-2, nN2 = 500 mol , nH2 = 100 mol và nNH3 = 175 mol Nếu thêm 10mol N2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất không đổi thì cân bằng chuyển dịch theo chiềunào?
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; 1 atm = 1,013.105 Pa
H N H
nP
H
N H H
nP
Trang 14PNH 3=
664
1340 1105 = 0,496105 PaΔGG = ΔGG0 + RTlnQ = [-12136 + 8,314 400 ln (
2 3
496
381
21,013
0,124 )] = -144,5 J.mol 1
Cân bằng ( * ) chuyển dịch sang phải.
4 Sau khi thêm 10 mol N2 trong hệ có 785 mol khí và áp suất phần mỗi khí là:
2 2
175
100 510 7852 1,0132)] =19,74 J.mol¯1
Cân bằng ( * ) chuyển dịch sang trái.
Câu 10: Phức chất
1) Ion glyxinat H2N – CH2 – COO- là một phối tử hai càng, tạo phức trisglyxinatocrom(III)a) Hãy vẽ các đồng phân hình học của phức trên?
b) Đồng phân hình học nào ở trên là bất đối?
2) Một phức chất đơn nhân của crom có thành phần % theo khối lượng của các nguyên tốnhư sau: 13%Cr; 60%Br; 3%H và 24%O Hòa tan 0,46 gam phức vào 100ml nước Thêm tiếp 10mldung dịch HNO32M Thêm lượng dư dung dịch AgNO3 Lọc, rửa kết tủa và đem sấy khô thu được0,2162 gam chất rắn
a) Xác định công thức của phức?
b) Vẽ các đồng phân lập thể( nếu có) của phức?
Hướng dẫn
1)
a) Có hai đồng phân hình học: đồng phân cis và đồng phân trans( vẽ hình)
b) Cả hai đồng phân đều bất đối.( vẽ hình)
Vậy công thức của phức là: CrBr3(H2O)6 ( M = 400)
- Hòa tan phức vào nước, axit hóa dung dịch bằng HNO3 rồi cho tác dụng với dung dịch AgNO3,ion Br- ở cầu ngoại sẽ tạo kết tủa với Ag+, còn Br- trong cầu nội không phản ứng, ta có phươngtrình:
[Cr(H2O)6-nBrn]Br3-n.nH2O [Cr(H2O)6-nBrn]3-n + (3-n)Br - + nH2O (1)
Theo đề bài, từ (1) và (2) ta có: (3 – n) 0,46 / 400 = 0,2162 / 188 n = 2
Vậy, công thức của phức là: [Cr(H2O)4Br2]Br.2H2O
b) Phức trên có 2 đồng phân hình học: đồng phân cis và đồng phân trans( vẽ hình)
Trang 15SỞ GÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN
HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM HỌC 2012 - 2013 MÔN: HÓA HỌC – LỚP 11 Thời gian làm bài 180 phút Bài 1 (2 điểm): Tốc độ phản ứng.
2 Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M
3 Tốc độ đầu của phản ứng khi nồng độ N2O5 bằng 0,150M là 2,37.10-3 mol.l-1.phút-1 tại 400C Xác
định năng lượng hoạt hoá của phản ứng
4 Cho biết cơ chế của phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:
N2O5 NOk1 2 + NO3
NO2 + NO3
' 1
Bài 2 (2 điểm): Dung dịch điện li.
Dung dịch A gồm Na2S và CH3COONa có pHA = 12,50
1 Thêm một lượng Na3PO4 vào dung dịch A sao cho độ điện li của ion S2- giảm 20% (coi thể tích
dung dịch không đổi) Tính nồng độ của Na3PO4 trong dung dịch A
2 Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A bằng dung dịch HCl 0,10 M:
a Khi chỉ thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) thì dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl Tính nồng
độ CH3COONa trong dung dịch A
b Nếu chỉ dùng hết 17,68 ml HCl thì hệ thu được có pH là bao nhiêu?
3 Để lâu dung dịch A trong không khí, một phần Na2S bị oxi hóa thành S Tính hằng số cân bằng
của phản ứng xảy ra
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
Trang 164 Hãy tìm một thuốc thử để nhận biết được 3 dung dịch riêng biệt: H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4 Giảithích các hiện tượng xảy ra
a) Thiết lập một sơ đồ pin để xác định tích số tan của AgI Viết các phương trình phản ứng xảy ra
trên mỗi điện cực, trong pin và tính độ tan (s) tại 25oC của AgI trong nước
b) Lập pin điện trong đó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ và ion Au3+ bị khử thành ion Au+.Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực, trong pin và tính sức điện động chuẩn củapin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra trong pin này
Bài 4 (2 điểm): Bài tập tính toán vô cơ tổng hợp.
1 Cho 6,000 g mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và các tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dungdịch KI trong môi trường axit (khử tất cả sắt thành Fe2+) tạo ra dung dịch A Pha loãng dung dịch Ađến thể tích 50 mL Lượng I2 có trong 10 mL dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,500 mL dung dịch
Na2S2O3 1,00M (sinh ra S4O62-) Lấy 25 mL mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ trongdung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 mL dung dịch MnO4- 1,000M trong H2SO4
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn)
b) Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu
2 Crom là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ trái đất và được khai thác dưới dạng
khoáng chất cromit: FeCr2O4 (dicrom sắt tetra oxit) Để sản xuất crom tinh khiết, cần tách Fe từkhoáng theo 2 quá trình nung và lọc:
4FeCr2O4(r) + 8Na2CO3(r) + 7O2(kh) → 8Na2CrO4(r) + 2Fe2O3(r) + 8CO2(k)
2Na2CrO4(r) + H2SO4(dd) → Na2Cr2O7(r) + Na2SO4(dd) + H2O(l)
Đicromat được chuyển về Cr2O3 bằng quá trình khử bởi cacbon, sau đó khử thành Cr bằngphản ứng nhiệt nhôm:
Na2Cr2O7(r) + 2C(r) → Cr2O3(r) + Na2CO3(r) + CO(k)
Cr2O3 + 2Al(r) → Al2O3(r) + 2Cr(r)
a) Tính khối lượng Cr thu được theo lý thuyết từ 2,1 tấn quặng chứa 72,0 % khoáng FeCr2O4
b) Do có khả năng chống ăn mòn tốt, nên crom là vật liệu tạo hợp kim quan trọng đối với thép Đểphân tích hàm lượng Mn và Cr trong 1 mẫu thép có khối lượng 5,00 g, người ta oxi hóa Mn thành
Trang 17Hãy cân bằng các phương trình phản ứng chuẩn độ.
c) Tính % Mn và % Cr (về khối lượng) trong mẫu thép
3 Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tác dụng hết với dung dịch
HNO3 (dư) thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4 khí N2, NO, N2O, NO2 trong đó
2 khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau Cô cạn cẩn thận dung dịch X thì được 58,8g muối khan Tìm
số mol HNO3 đã phản ứng
Bài 5 (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.
1 Trình bày cơ chế tóm tắt của các phản ứng sau đây ?
Trang 18H3C CH
3
CH3OH
N N H
c Hãy đề nghị phương pháp tổng hợp tert-butyl propyl ete tốt hơn
4 Bắt đầu bằng đồng phân (R)-1-deuterio-1-butanol và các hóa chất tự chọn khác, trình bày phương
pháp điều chế các đồng phân sau đây, sử dụng công thức không gian hoặc công thức chiếu Fischer?
a) (S)-1-deuterio-1-butanol
b) (R)-1-deuterio-1-ethoxybutane
Bài 7 (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.
1 Cho các dữ kiện theo sơ đồ sau:
www.nbkqna.edu.vn B (C4H8O2) H3O+/t0 A (C7H10O4) H2/Ni, t0 Không xảy ra phản ứng18
1 LiAlH4
2 H3O+
Trang 19Tổng hợp một số đề thi đề xuất môn Hóa học 11 của một số trường trên toàn quốc
Hãy viết công thức cấu tạo của A, B, C, D, E và F
2 Từ benzen người ta tổng hợp chất H theo sơ đồ dưới Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng.
0 3
Bài 8 (2 điểm): Bài tập tính toán hữu cơ tổng hợp.
1 Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol và etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số mol của
các chất trong mỗi phần là như nhau)
- Phần 1 tác dụng hết với Na thu được 1,344 lít (đktc) khí H2
- Phần 2 tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M khi đun nóng
- Phần 3 (có khối lượng bằng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì có 2,688 lít(đktc) khí bay ra
Tính khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp X, biết rằng hiệu suất các phản ứng đều là 100%
2 Hỗn hợp X gồm 2 anđehit đơn chức Cho 13,48g X tác dụng hoàn toàn với AgNO3 dư trong dungdịch NH3 thì thu được 133,04g kết tủa Mặt khác cho 13,48g X tác dụng hết với H2 (Ni, t0) thu đượchỗn hợp Y Cho Y tác dụng với Na dư thu được 3,472 lít H2 (đktc) Hãy xác định công thức cấu tạo
và % khối lượng của mỗi anđêhit trong hỗn hợp X
Bài 9 (2 điểm): Cân bằng hóa học.
Hai xi lanh A, B được đậy chặt bằng piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 và H2 theo tỉ lệ
mol 1 : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng cả hai xi lanh đến 5270C xảy ra các phản ứng sau : (A) CO2 (k) + H2 (k) CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1
K2Cr2O7/H2SO4 D (C5H6O5) t0
F (không quang hoạt)
E (C3H6O)
Trang 20b) Tính nồng độ cân bằng của các chất trong xi lanh A.
c) Dùng piston để giảm thể tích của mỗi xi lanh còn một nửa thể tích ban đầu, trong khi giữ
nguyên nhiệt độ Tính áp suất toàn phần tại thời điểm cân bằng trong mỗi xi lanh
Bài 10 (2 điểm): Phức chất.
1 Sử dụng thuyết liên kết hóa trị (VB) để giải thích dạng hình học, từ tính của các phức chất sau:
[Ni(CN)4]2-, [NiCl4]2-, [Ni(CO)4] Cho C (Z=6), N (Z=7), O (Z=8), Ni (Z=28), Cl (Z=17)
2 Hòa tan 2,00 gam muối CrCl3.6H20 vào nước, sau đó thêm lượng dư dung dịch
AgNO3 và lọc nhanh kết tủa AgCl cân được 2,1525 gam Cho biết muối crom nói trên
tồn tại dưới dạng phức chất
a) Hãy xác định công thức của phức chất đó
b) Hãy xác định cấu trúc (trạng thái lai hóa, dạng hình học) và nêu từ tính của phức
chất trên
-HẾT -SỞ GÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN
HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM HỌC 2012 - 2013 MÔN: HÓA HỌC – LỚP 11 Thời gian làm bài 180 phút HƯỚNG DẪN CHẤM
2 Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M
3 Tốc độ đầu của phản ứng khi nồng độ N2O5 bằng 0,150M là 2,37.10-3 mol.l-1.phút-1 tại 400C Xác
định năng lượng hoạt hoá của phản ứng
4 Cho biết cơ chế của phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:
N2O5 NOk1 2 + NO3
NO2 + NO3
' 1
Trang 21Dựa vào số liệu cho suy ra x = 1 hay v = k.[N2 O 5 ]
Tính k của các thí nghiệm suy ra k trung bình k = 2,28.10 -3 (phút -1 )
N2O5 NOk1 2 + NO3
NO2 + NO3
' 1
Trang 22dt = - (k1.[N2O5] + k3.[NO].[N2O5] ) + k [NO1' 2].[NO3]
Từ (1) và (2) suy ra: k1.[N2O5] = (k + k1' 2).[NO2].[NO3]
k3.[NO].[N2O5] = k2.[NO2].[NO3]
3 2
'
k k
NO
k k k
1 2 '
3 1 2
k k NO
k k k
3 2
k
k [NO].[N2O5]
2 5d[N O ]
dt = - k1.[N2O5] - k3.[NO].[N2O5] + k 1'
3 2
k
k [NO].[N2O5]
= k1.[N2O5].( -1 -
2 '
1 2
k
k k +
' 1 '
2 Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A bằng dung dịch HCl 0,10 M:
a Khi chỉ thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) thì dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl Tính nồng
độ CH3COONa trong dung dịch A
b Nếu chỉ dùng hết 17,68 ml HCl thì hệ thu được có pH là bao nhiêu?
3 Để lâu dung dịch A trong không khí, một phần Na2S bị oxi hóa thành S Tính hằng số cân bằngcủa phản ứng xảy ra
4 Hãy tìm một thuốc thử để nhận biết được 3 dung dịch riêng biệt: H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4 Giảithích các hiện tượng xảy ra
Trang 233-PO + H2O HPO2-4 + OH- 10-1,68 (5)2-
4HPO + H2O H PO2 -4 + OH- 10-6,79 (6)-
= 0,7153.0,80 = 0,57224 =
2 S
-[HS ]C [HS-] = 0,0442 0,57224 = 0,0253 (M)
Vì môi trường bazơ nên CS
Từ (5) [PO ] = 3-4
2- 4
4
Trang 24Tại pH = 4,00:
- 4,00 2- 12,90
- 7,02
[H S] 10[HS ] 10
- 4,76 3
Như vậy khi chuẩn độ đến pH = 4,00 thì ion S2- bị trung hòa hoàn toàn thành H2S và 85,19%
CH3COO- đã tham gia phản ứng:
0,10 19,40 = 20,00.(2.0,0442 + 0,8519.C2)
-3
CH COOC
= C2 = 0,010 (M)
Khi chuẩn độ hết 17,68 ml HCl, ta thấy:
nHCl = 0,1.17,68 = 1,768 (mmol); nS
2-= 20 0,0442 2-= 0,884 (mmol) 2-= 0,5 nHClVậy phản ứng xảy ra: S2- + 2H+ H2S
C0
0,88437,68
1, 76837,68
C 0 0
0,88437,68
Hệ thu được gồm H2S:
0,88437,68 = 0,02346 (M) và CH3COO-:
0,01.2037,68 = 5,308.10-3 (M)
= 0,02346 (M) và [CH3COO-]1 =
-3
CH COOC
= 5,308.10-3 (M), thay vào(12), tính được h1 = 2,704.10-6 = 10-5,57 (M)
Kiểm tra: [H2S]2 = 0,02346
5,57 5,57 7,02
Trang 25Thay giá trị [H2S]2 và [CH3COO-]2 vào (12), ta được h2 = 2,855.10-6 = 10-5,54 h1
K 10
2 S2- + O2 + 2H2O 2 S + 4OH- K 104(E02 E )/ 0,059201
Trong đó E = 10 2-
0 S/S
S + 2H+ + 2e H2S
0
2E / 0,0592 3
- 14.0,0592 = 0,4012 V Vậy K 104(E02 E )/ 0,059201
2 4
a1 a2 (NaH PO )
Trang 26a) Thiết lập một sơ đồ pin để xác định tích số tan của AgI Viết các phương trình phản ứng xảy ra
trên mỗi điện cực, trong pin và tính độ tan (s) tại 25oC của AgI trong nước
b) Lập pin điện trong đó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ và ion Au3+ bị khử thành ion Au+.Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực, trong pin và tính sức điện động chuẩn củapin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra trong pin này
Hướng dẫn giải a) (1,0 điểm)
Để xác định tích số tan KS của AgI, cần thiết lập sơ đồ pin có các điện cực Ag làm việc thuận
nghịch với Ag+ Điện cực Ag nhúng trong dung dịch nào có [Ag+] lớn hơn sẽ
đóng vai trò catot Vậy sơ đồ pin như sau:
(-) Ag │ I - (aq), AgI(r) ║ Ag + (aq) │ Ag(r) (+)
Hoặc: (-) Ag, AgI(r) │ I - (aq) ║ Ag + (aq) │ Ag(r) (+)
Phản ứng ở cực âm: Ag(r) + I−(aq) AgI(r) + e K11
Phản ứng ở cực dương: Ag+(aq) + e Ag(r) K2
Phản ứng xảy ra trong pin: Ag+(aq) + I-(aq) AgI(r) K-1S (1)
(-) Pt │ Fe 3+ (aq), Fe 2+ (aq) ║ Au 3+ (aq), Au + (aq) │ Pt (+)
Phản ứng ở cực âm: 2x Fe2+(aq) Fe3+(aq) + e K11
Phản ứng ở cực dương: Au3+(aq) + 2e Au+(aq) K2
Phản ứng trong pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq) K (2)
Trang 27Bài 4 (2 điểm): Bài tập tính toán vô cơ tổng hợp.
1 Cho 6,000 g mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và các tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dungdịch KI trong môi trường axit (khử tất cả sắt thành Fe2+) tạo ra dung dịch A Pha loãng dung dịch Ađến thể tích 50 mL Lượng I2 có trong 10 mL dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,500 mL dung dịch
Na2S2O3 1,00M (sinh ra S4O62-) Lấy 25 mL mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ trongdung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 mL dung dịch MnO4- 1,000M trong H2SO4
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn)
b) Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu
0045,0x01375,0500275,0y
x
032,02016,0y2x
Trang 28%100000
,6
2320045,0m
%100000
,6
16000925,0m
2 Crom là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ trái đất và được khai thác dưới dạng
khoáng chất cromit: FeCr2O4 (dicrom sắt tetra oxit) Để sản xuất crom tinh khiết, cần tách Fe từkhoáng theo 2 quá trình nung và lọc:
4FeCr2O4(r) + 8Na2CO3(r) + 7O2(kh) → 8Na2CrO4(r) + 2Fe2O3(r) + 8CO2(k)
2Na2CrO4(r) + H2SO4(dd) → Na2Cr2O7(r) + Na2SO4(dd) + H2O(l)
Đicromat được chuyển về Cr2O3 bằng quá trình khử bởi cacbon, sau đó khử thành Cr bằngphản ứng nhiệt nhôm:
Trang 29→ mMn (trong 100,0 ml dung dịch) = 54,9 1,2.10-4 2 0,013 (g)
% Cr trong thép là:
2,39 100
0,013 100
3 Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tác dụng hết với dung dịch
HNO3 (dư) thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4 khí N2, NO, N2O, NO2 trong đó
2 khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau Cô cạn cẩn thận dung dịch X thì được 58,8g muối khan Tìm
số mol HNO3 đã phản ứng
Hướng dẫn giải 0,5 điểm)
Vì hỗn hợp 4 khí trên NO2,NO, N2O, N2 trong đó số mol N2 bằng số mol NO2 ta coi 2 khí này làmột khí N3O2 NO.N2O cho nên hỗn hợp bốn khí được coi là hỗn hợp 2 khí NO và N2O với sốmol lần lượt là a và b
Như vậy, ta có sơ đồ:
Trang 30Tổng số mol HNO3 đã dùng là : 4a + 10b + 0,125 = 0,893 (mol)
Bài 5 (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp.
1 Trình bày cơ chế tóm tắt của các phản ứng sau đây ?
OH
H2SO4
t ob)
CH2
CH3OH
Trang 31H3C CH
3
CH3OH
c) (0,25 điểm)
CH2
CH3OH
Trang 32H3C CH
3
CH3OH
OH
CH3H
OHH
CH3
HHO
HHO
CH3
OHH
Trang 33CH3
HBr
HBr
c) Hidroxyl hóa (0,25 điểm)
CH2OHHHO
HHO
CH2OH
HHO
CH2OH
CH2OHOHH
HHO
CH2OHvµ
d) Hidro hóa (0,25 điểm)
C2H5
CH3H
CH3H
C2H5
CH3H
C2H5
H2, Ni, t
C2H5H
CH3
CH3H
C2H5vµ
C2H5
Bài 6 (2 điểm): Tổng hợp các chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.
1 So sánh nhiệt độ sôi của các chất trong dãy chất sau:
Trang 34N H
N N H
c Hãy đề nghị phương pháp tổng hợp tert-butyl propyl ete tốt hơn
4 Bắt đầu bằng đồng phân (R)-1-deuterio-1-butanol và các hóa chất tự chọn khác, trình bày phương
pháp điều chế các đồng phân sau đây, sử dụng công thức không gian hoặc công thức chiếu Fischer?
N N H
Trang 35HO
* (R) C
CH2OH
NH2
* (S)
(R)
3 Giải thích (0,5 điểm):
a Không dùng để tổng hợp tert-butyl propyl ete:
CH3CH2CH2ONa + (CH3)3C-Br (CH3)3C-O-CH2CH2CH3
Do phản ứng xảy ra theo cơ chế S N2
không thực hiện với ankyl halogenua bậc 3
CH3CH2CH2Br + (CH3)3C-ONa (CH3)3C-O-CH2CH2CH3 + NaBr
4 Bắt đầu bằng đồng phân (R) – 1 – deuterio- 1- butanol, điều chế: (0,5 điểm)
Trang 36SN2
Br
SN2
Hoặc công thức chiếu Fisher của một trong hai phương pháp trên
Bài 7 (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.
1 Cho các dữ kiện theo sơ đồ sau:
Hãy viết công thức cấu tạo của A, B, C, D, E và F
2 Từ benzen người ta tổng hợp chất H theo sơ đồ dưới Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng.
0 3
Trang 37C: HO-CH2-CH2-CO-CH2- CH2-OH
D: HOOC-CH2-CO-CH2- COOH
Br F CH(CH 3 ) 2
MgBr
F CH(CH3)2
F
+Me2CHBr AlCl3
HNO2HBF4
- B tác dụng với NH3 được C nên C là C6H5CONH2
- Xử lí C với Br2 trong môi trường kiềm được D nên D là Anilin C6H5NH2.
- Từ B có thể nhận được E bằng cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 nên E là:
C6H5COC6H5.
- E chuyển thành F khi xử lí với hyđroxylamin nên F là: (C6H5)2C=N-OH
- Trong môi trường axit F chuyển thành G, nên G là: C6H5CONHC6H5
Bài 8 (2 điểm): Bài tập tính toán hữu cơ tổng hợp.
1 Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol và etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số mol của
các chất trong mỗi phần là như nhau)
- Phần 1 tác dụng hết với Na thu được 1,344 lít (đktc) khí H2
- Phần 2 tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M khi đun nóng
- Phần 3 (có khối lượng bằng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì có 2,688 lít(đktc) khí bay ra
Tính khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp X, biết rằng hiệu suất các phản ứng đều là 100%
2 Hỗn hợp X gồm 2 anđehit đơn chức Cho 13,48g X tác dụng hoàn toàn với AgNO3 dư trong dungdịch NH3 thì thu được 133,04g kết tủa Mặt khác cho 13,48g X tác dụng hết với H2 (Ni, t0) thu được
Trang 38hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với Na dư thu được 3,472 lít H2 (đktc) Hãy xác định công thức cấu tạo
và % khối lượng của mỗi anđêhit trong hỗn hợp X
Hướng dẫn giải
1 (1,0 điểm) Phần 1 : CH3COOH (a mol), C3H5(OH)3 (b mol) và CH3COOC2H5 (c mol)
Phần 2 : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3 (xb mol) và CH3COOC2H5 (xc mol)
Phần 3 : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3 (xb mol) và CH3COOC2H5 (xc mol)
mhh = 60.(a + 2xa) + 92.(b+2xb) + 88.(c+2xc) = 44,8 (gam)
Số mol NaOH phản ứng là : xa + xc = 0,2 (mol) (III)
- Cho phần 3 tác dụng với NaHCO3 dư:
Mol : xa xa
Số mol khí CO2 thu được là : xa = 0,12 (mol) (IV)
Từ (II), (III) và (IV) ta có:
0,12
x0,04x - 0,04
Trang 39Thay a, b, c vào (I) ta được:
x x
mCH COOH 3 = 60.(a + 2xa) = 18 gam
mC H (OH) 3 5 3= 92.(b+2xb) = 9,2 gam
mCH COOC H 3 2 5
= 88.(c+2xc) = 17,6 gam
2 (1,0 điểm)Vì X là hỗn hợp hai anđêhit đơn chức nên Y là hỗn hợp hai ancol đơn chức nX = nY
Do Y là hai ancol đơn chức nên số mol H2 thoát ra khi cho Y tác dụng với Na dư luôn bằng một nửa
Trong X chứa một anđehit có phân tử khối nhỏ hơn 43,48 anđehit đó phải là HCHO
Gọi công thức anđêhit còn lại là (CH C)tR-CHO (t 0)
Đặt số mol HCHO và (CHC)tR-CHO lần lượt là a và b
Trang 40Vậy andehit thứ 2 là : CH C-CH2-CHO
Bài 9 (2 điểm): Cân bằng hóa học.
Hai xi lanh A, B được đậy chặt bằng piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 và H2 theo tỉ lệ
mol 1 : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng cả hai xi lanh đến 5270C xảy ra các phản ứng sau : (A) CO2 (k) + H2 (k) CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1
C
C
B B