• Không có kết quả nào được tìm thấy

ĐÁP ÁN

ClCH 2 -COOCH 2

ptpứ:ClCH

2

-COOCH

2

CH

2

-OH ClCH

2

-COOCH

2

CH

2

-OH hoặc:

+ +2NaCl * B là este của axit oxalic và mỗi gốc rượu có -CHCl-CH

3

.

Vậy CTCT B: COOCHCl-CH

3 (0,25đim) COOCHCl-CH3

Ptpư: COOCHCl-CH

3

COONa COOCHCl-CH

3

COONa

* D phải có 1 gốc -CH

2

-COO- ; 1 gốc CH

3

-COO- và gốc rượu -CCl

2

CH

3

Vậy CTCT D: CH

3-COO-CH2-COO-CCl2-CH3 (0,5đim)

Ptpư: CH

3

-COO-CH

2

-COO-CCl

2

-CH

3

+ 4 NaOH 2CH

3

COONa +

+ CH

2

OH-COONa + 2NaCl + H

2

O CH

2

-OH

CH

2

-OH

+ 4NaOH 2CH

2

OH-COONa + +2NaCl CH

2

Cl-COOCH

2

COOCH

2

CH

2

Cl +4NaOH 2CH

2

OH-COONa

+ 4NaOH 2CH

3

CHO +2NaCl +2H

2

O

1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2010 - 2011

MÔN: HÓA HỌC LỚP 11

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC: Đề này gồm có hai (2) trang.

Câu I: (2,0 điểm)

1. Nêu hiện tượng, viết phương trình ion rút gọn xảy ra trong các thí nghiệm sau:

a) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch hỗn hợp Fe(NO3)3, CuCl2. b) Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch hỗn hợp MgSO4, Al2(SO4)3.

2. Cho từ từ dung dịch HCl 35% vào 56,76 mL dung dịch NH3 16% (D = 0,936 g/mL) ở 200C cho đến khi trung hòa vừa đủ thu được dung dịch A. Làm lạnh dung dịch A về 00C thì thu được dung dịch B có nồng độ 22,9% và có m gam muối kết tủa. Xác định m.

3. Cho 200 mL dung dịch KOH vào 400 mL dung dịch ZnSO4 thu được kết tủa, sấy khô, cân nặng 4,95 gam. Sục V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch nước lọc thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính nồng độ mol/L của dung dịch ZnSO4 và dung dịch KOH. Biết rằng cũng V lít CO2 trên khi sục qua 250 mL dung dịch Ca(OH)2 2M thì thu được 30 gam kết tủa.

Câu II: (1,5 điểm)

1. Giải thích vì sao ở điều kiện thường nitơ tồn tại dạng phân tử N2, không ở dạng N4. Trong khi đó photpho lại tồn tại ở dạng P4 chứ không phải P2. Biết năng lượng liên kết

EP P  485 kJ/mol ; EP P 213 kJ/mol ; EN N 946 kJ/mol ; EN-N 159 kJ/mol . 2. Hòa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch

HNO3 loãng thu được 10,08 L (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và N2O và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hidro là 59

3 . Cô cạn dung dịch Y thu được 220,11 gam muối khan. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.

Câu III: (3,0 điểm)

1. Dựa vào thuyết lai hóa, giải thích tại sao vòng xiclopropan kém bền nhất trong các vòng monoxicloankan?

2. Tinh chế xiclopropan có lẫn propin và propan.

3. Hãy gọi tên và sắp xếp các hợp chất sau theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi. Giải thích vắn tắt.

4. a) A là hiđrocacbon mạch hở chứa 87,8%C, 12,2%H. Phân tử khối của A < 90. A có 3 đồng phân hình học. Xác định công thức cấu tạo của A và biểu thị cấu trúc 3 đồng phân hình học của A dưới dạng cấu tạo thu gọn nhất.

b) Vẽ ba đồng phân cấu dạng bền của 1,2-đimetylxiclohexan. Viết công thức Newman cho đồng phân bền nhất trong 3 đồng phân cấu dạng trên.

Câu IV: (2,0 điểm)

1. Viết phương trình thực hiện chuyển hóa sau, biết A, B, C, D là sản phẩm chính:

0

2 4 2 2 4 2 2

H SOđ H O H SO đ,180 C H O,Cl

KOH /ancol

(1) (2) (3) (4) (5)

2 brom 2 metylbutan   ABCAD Nêu vai trò của H2SO4 trong các phản ứng (2),(4).

2 2. Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon A, B đồng đẳng liên tiếp (thuộc một trong các dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch nước vôi trong, thấy xuất hiện 20 gam kết tủa và khối lượng dung dịch trong bình tăng thêm 7,4 gam. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch nước lọc sau phản ứng, thấy lượng kết tủa tăng dần, khi kết tủa cực đại thì lượng NaOH cần dùng ít nhất là 6 gam.

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B.

b) Cho 0,2 mol hỗn hợp ban đầu tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư. Tính lượng kết tủa tạo thành.

Câu V: (1.5 điểm)

1. Nerol C10H18O là một ancol thuộc dẫn xuất của monotecpen, có mặt trong thành phần tinh dầu cỏ chanh, ngọc lan, được dùng nhiều trong công nghiệp hương liệu, mỹ phẩm. Thực nghiệm cho thấy nerol cho phản ứng cộng với brom tạo C10H18OBr4; có thể oxi hóa nerol thành anđehit C10H16O; khi oxi hóa nerol một cách mãnh liệt sẽ tạo thành CH3COCH3, CH3COCH2CH2COOH, HOOC-COOH.

a) Dựa vào dữ kiện nêu trên, hãy suy ra công thức cấu tạo của nerol, biết rằng bộ khung cacbon của nerol được tạo thành theo quy tắc isoprenoit. Biết nerol có cấu hình cis, biểu diễn cấu trúc của nerol và gọi tên theo IUPAC cho hợp chất này.

b) Nerol khi tác dụng với H2SO4 xảy ra hiện tượng khép vòng tạo thành α-tecpineol. Viết cơ chế phản ứng tạo thành α-tecpineol từ nerol.

tecpineol

2. Xác định kiểu liên kết hiđro bền nhất trong hỗn hợp giữa phenol và xiclohexanol. Giải thích.

3. Từ toluen và các chất vô cơ cần thiết, viết các phản ứng điều chế axit axit o-brombenzoic với hiệu suất cao.

---HẾT ---

Cho: C=12, H = 1, O = 16, S =32, Al = 27, Mg = 24, Zn = 65, Na = 23, N =14, K = 39, Ca = 40, Cl=35,5, Ag = 108.

Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cá nhân đơn giản.

1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2010-2011

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Câu I: (4,0 điểm)

1. Nêu hiện tượng, viết phương trình ion rút gọn xảy ra trong các thí nghiệm sau:

a) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch hỗn hợp Fe(NO3)3, CuCl2. b) Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch hỗn hợp MgSO4, Al2(SO4)3.

2. Cho từ từ dung dịch HCl 35% vào 56,76 mL dung dịch NH3 16% (D = 0,936 g/mL) ở 200C cho đến khi trung hòa vừa đủ thu được dung dịch A. Làm lạnh dung dịch A về 00C thì thu được dung dịch B có nồng độ 22,9% và có m gam muối kết tủa. Xác định m.

3. Cho 200 mL dung dịch KOH vào 400 mL dung dịch ZnSO4 thu được kết tủa, sấy khô, cân nặng 4,95 gam. Sục V lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch nước lọc thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính nồng độ mol/L của dung dịch ZnSO4 và dung dịch KOH. Biết rằng cũng V lít CO2 trên khi sục qua 250 mL dung dịch Ca(OH)2 2M thì thu được 30 gam kết tủa.

Đáp án Điểm

1.

(a) Có kết tủa đỏ nâu đồng thời dung dịch có màu xanh xuất hiện.

Fe3+ + 3NH3 + 3H2O  Fe(OH)3 + 3NH4+ Cu2+ + 4NH3  [Cu(NH3)4]2+

(b) Có khí không màu thoát ra đồng thời xuất hiện kết tủa trắng.

3CO32- + 2Al3+ + 3H2O  2Al(OH)3 + 3CO2 Mg2+ + CO32-  MgCO3

2. mddNH3 53,127gam;

NH3

n 0, 5 mol NH3 + HCl  NH4Cl

0,5 0,5 0,5

 mddHCl 52,143gam ;

NH Cl(trongA)4

m 26, 75 gam Theo đề ta có:

26,75 m 22,9 53,127 52,143 m 100

 

   m = 3,428 gam.

3. Dung dịch nước lọc gồm: K2SO4 và K2[Zn(OH)4]

Zn(OH)2

4, 95

n 0, 05mol

 99 

Các PTHH có thể xảy ra:

ZnSO4 + 2KOH  Zn(OH)2 + K2SO4 (1) Zn(OH)2 + 2KOH  K2[Zn(OH)4] (2) K2[Zn(OH)4] + 2CO2  2KHCO3 + Zn(OH)2 (3) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (4) CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 (5) - Tính số mol CO2:

2 3

Ca (OH) CaCO

n 0, 5moln 0, 3mol nên khi cho CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 xảy ra 2 trường hợp:

+ TH1: chỉ xảy ra phản ứng (4) 

CO2

n n 30 0,03mol

100

  

 nK [Zn(OH) ]2 4 0,15(mol)nZnSO4 0,15 0,05 0, 2(mol)

 CM ZnSO M

( 4) 0, 5( )

2 4 4

KOH K [Zn (OH) ] ZnSO

n  2 n  2 n 0, 7(mol) CM(KOH) 3, 5(M) + TH2: xảy ra cả 2 phản ứng (4) và (5)

2

 nCO2  2 nCa(OH )2 n  2 0, 5 0, 3 0, 7(mol)

2 4 4

K [Zn(OH) ] ZnSO

n 0,35(mol)n 0,35 0,05 0, 4(mol)

CM(ZnSO )4 1(M)

2 4 4

KOH K [Zn (OH ) ] ZnSO

n  2 n  2 n 1, 5(mol) CM(KOH) 7, 5(M)

Câu II: (3,0 điểm)

1. Giải thích vì sao ở điều kiện thường nitơ tồn tại dạng phân tử N2, không ở dạng N4. Trong khi đó photpho lại tồn tại ở dạng P4 chứ không phải P2. Biết năng lượng liên kết

EP P  485 kJ/mol ; EP P 213 kJ/mol E 946 kJ/mol N N

EN-N 159 kJ/mol .

2. Hòa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được 10,08 L (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và N2O và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hidro là 59

3 . Cô cạn dung dịch Y thu được 220,11 gam muối khan Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.

Đáp án Điểm

1. Cấu trúc phân tử N4; P4:

Ta có: 4N→ N4 ; H1 - 6.159-954(kJ/mol)

4N → 2N2 (N ≡ N) ; H2 - 2.946-1892(kJ/mol)

Vậy sự hình thành phân tử N2 giải phóng năng lượng lớn hơn năng lượng hình thành N4  tồn tại N2

4P → P4 ; H1 - 6.213-1278(kJ/mol)

4P → 2P2 (P ≡ P) ; H2 - 2.485-970(kJ/mol)

Vậy sự hình thành phân tử P4 giải phóng năng lượng lớn hơn năng lượng hình thành P2  tồn tại P4.

2. Đặt số mol của NO và N2O lần lượt là a và b, ta có:

a b 0, 45

30a 44b 59 2 0, 45 17, 7 3

 



     



 a 0,15 b 0,3

 

 

Đặt số mol của Al và Mg lần lượt là x và y, ta có: 27x + 24y = 31,89 (1) Khi cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO3 :

Al  Al3+ + 3e x mol 3x mol Mg  Mg2+ + 2e y mol 2y mol N+5 + 3e  N+2 0,45 mol 0,15 mol 2N+5 + 8e  N2+1 (N2O) 2,4 mol 0,3 mol

Nếu sản phẩm khử chỉ có NO và N2O thì:

mmuối = 31,89 + 62 (0,45 + 2,4) = 208,59 (gam)< 220,11 (gam) : vô lí

 có muối NH4NO3 : z mol, tạo thành trong dung dịch Y N+5 + 8e  N-3(NH4NO3)

8z mol z mol

Ta có: 3x +2y = 0,45 + 2,4 + 8z hay 3x + 2y -8z = 2,85 (2)

3 Mặc khác: 213x + 148y + 80z = 220,11 (3)

Giải hệ (1), (2), (3) ta được: x = 0,47; y = 0,8; z = 0,02 Vậy: % Al = 27 0, 47 100

31,89

 

= 39,79 % ; % Mg = 100 – 39,79 = 60,21 % Câu III: (6,0 điểm)

1. Dựa vào thuyết lai hóa, giải thích tại sao vòng xiclopropan kém bền nhất trong các vòng monoxicloankan?

2. Tinh chế xiclopropan có lẫn propin và propan.

3. Hãy gọi tên và sắp xếp các hợp chất sau theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi. Giải thích vắn tắt.

4. a) A là hiđrocacbon mạch hở chứa 87,8%C, 12,2%H. Phân tử khối của A < 90. A có 3 đồng phân hình học. Xác định công thức cấu tạo của A và biểu thị cấu trúc 3 đồng phân hình học của A dưới dạng cấu tạo thu gọn nhất.

b) Vẽ ba đồng phân cấu dạng bền của 1,2-đimetylxiclohexan. Viết công thức Newman cho đồng phân bền nhất trong 3 đồng phân cấu dạng trên

Đáp án Điểm

1.

Trạng thái lai hóa của Csp3 ở xiclopropan

Xiclopropan là một vòng phẳng, nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp3, góc hóa trị CCC bị ép nhỏ rất nhiều so với góc hóa trị bình thường của Csp3 (109028').

Sự xen phủ của 2 obitan lai hóa ở 2 cacbon bị lệch ra khỏi trục liên kết C-C, suy ra liên kết C-C bị uốn cong như hình quả chuối  vòng ba cạnh kém bền nhất trong số các vòng xicloankan.

2. Sục hỗn hợp 3 khí trên qua dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, propin bị giữ lại.

PTHH: CHCCH3AgNO3NH3 CAgCCH3NH NO4 3

Hỗn hợp 2 khí còn lại tiếp tục dẫn qua dung dịch Br2 dư. Lấy sản phẩm lỏng thu được cho tác dụng với một lượng dư kim loại Zn, thu hồi khí xiclopropan tinh khiết sau phản ứng.

3.

(1): neopentan (2,2-đimetylpropan), (2): hexan, (3): 2,3-đimetylbutan, (4):

pentan-1-ol, (5) 2-metylbutan-2-ol.

4 Nhiệt độ sôi của ( 1) < (3) < (2) < (5) < (4)

Giải thích : Neopentan nhẹ nhất, có cấu trúc cầu nên có tương tác phân tử yếu nhất, (3) có độ phân nhánh lớn hơn (2) và có diện tích bề mặt bé hơn (2) nên có nhiệt độ sôi thấp hơn (2). Hai chất (4) và (5) đều có liên kết hiđro nên có nhiệt sôi cao hơn 3 hiđrocacbon. (5) có phân nhánh, diện tích tiếp xúc bé hơn (4) nên có nhiệt độ sôi thấp hơn (4).

4. a)

Trong A: nC : nH = 7,32:12,2 1:1,67 3:5 1

2 , :12 12

8 ,

87   

Công thức của A có dạng: (C3H5)n

Theo giả thiết : 41n < 90 , n : số chẵn (do số H phải chẵn)  n = 2 Vậy công thức phân tử của A : C6H10

A có 3 đồng phân hình học nên CTCT phù hợp của A là : CH3-CH=CH-CH=CH-CH3

Cấu trúc 3 đồng phân hình học của A :

b)

Câu IV: (4,0 điểm)

1. Viết phương trình thực hiện chuyển hóa sau, biết A, B, C, D là sản phẩm chính:

0

2 4 2 2 4 2 2

H SOđ H O H SO đ,180 C H O,Cl

KOH /ancol

(1) (2) (3) (4) (5)

2 brom 2 metylbutan   ABCAD Nêu vai trò của H2SO4 trong các phản ứng (2),(4).

2. Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon A, B đồng đẳng liên tiếp (thuộc một trong các dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch nước vôi trong, thấy xuất hiện 20 gam kết tủa và khối lượng dung dịch trong bình tăng thêm 7,4 gam. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch nước lọc sau phản ứng, thấy lượng kết tủa tăng dần, khi kết tủa cực đại thì lượng NaOH cần dùng ít nhất là 6 gam.

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B.

b) Cho 0,2 mol hỗn hợp ban đầu tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư. Tính lượng kết tủa tạo thành.

5

Đáp án Điểm

1. Các chất: A: (CH3)2C=CH-CH3, B: (CH3)2C(OSO3H)-CH2-CH3

C: (CH3)2C(OH)-CH2-CH3 và D: (CH3)2C(OH)-CHCl-CH3

(CH3)2C(Br)-CH2-CH3 + KOH ancol (CH3)2C=CH-CH3 + KBr + H2O (1) (A)

(CH3)2C=CH-CH3 + HOSO3H  (CH3)2C(OSO3H)-CH2-CH3 (2) (B)

(CH3)2C(OSO3H)-CH2-CH3 + H2O  (CH3)2C(OH)-CH2-CH3 (3) (C)

(CH3)2C(OH)-CH2-CH3 2 04

H SOđ 180 C

 (CH3)2C=CH-CH3 + H2O (4) (A)

(CH3)2C=CH-CH3 +H2O +Cl2  CH3)2C(OH)-CHCl-CH3+HCl (5) (D)

Vai trò của axit trong phản ứng (2): chất tham gia phản ứng, (4): chất xúc tác và hút nước.

2. CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (2) Ca(HCO3)2 + NaOH  CaCO3 + NaHCO3 + H2O (3)

a) 0,2mol

100 n 20

nCO (1) CaCO (1)

3

2 ; 0,3mol

40 2 6 n

. 2 nCO (2) NaOH

2

n 0,5mol

CO2

Từ nHO nCO nCaCO (1) 7,4

3 2

2 nHO 0,3mol

2

Từ 1

n n

2 2

CO O

H  A, B là ankin : CnH2n 2

5 , 0

3 , 0 n

1 n n

n

2 2

CO O

H

n2,5. A là CHCH (axetilen) và B là metyl axetilen (CH3-CCH).

b) Gọi số mol A, B lần lượt là x, y. Ta có:

Vậy x = y = 0,2 : 2 = 0,1 (mol)

HCCH + 2 [Ag(NH3)2]OH  AgCCAg + 2H2O + 4NH3 0,1 mol 0,1 mol

CH3-CCH + [Ag(NH3)2]OH  CH3CCAg + H2O + 2NH3 0,1 mol 0,1 mol

Suy ra : khối lượng kết tủa = 0,1  240 + 0,1  147 = 38,7 ( gam) Câu V: (3,0 điểm)

1. Nerol C10H18O là một ancol thuộc dẫn xuất của monotecpen, có mặt trong thành phần tinh dầu cỏ chanh, ngọc lan, được dùng nhiều trong công nghiệp hương liệu, mỹ phẩm. Thực nghiệm cho thấy nerol cho phản ứng cộng với brom tạo C10H18OBr4; có thể oxi hóa nerol

6 thành anđehit C10H16O; khi oxi hóa nerol một cách mãnh liệt sẽ tạo thành CH3COCH3, CH3COCH2CH2COOH, HOOC-COOH.

a) Dựa vào dữ kiện nêu trên, hãy suy ra công thức cấu tạo của nerol, biết rằng bộ khung cacbon của nerol được tạo thành theo quy tắc isoprenoit. Biết nerol có cấu hình cis, biểu diễn cấu trúc của nerol và gọi tên theo IUPAC cho hợp chất này.

b) Nerol khi tác dụng với H2SO4 xảy ra hiện tượng khép vòng tạo thành α-tecpineol. Viết cơ chế phản ứng tạo thành α-tecpineol từ nerol.

tecpineol

2. Xác định kiểu liên kết hiđro bền nhất trong hỗn hợp giữa phenol và xiclohexanol. Giải thích.

3. Từ toluen và các chất vô cơ cần thiết, viết các phản ứng điều chế axit axit o-brombenzoic với hiệu suất cao.

Đáp án Điểm

1.

a) Nerol (C10H18O) có độ bất hòa bằng 2.

Nó có khả năng cho phản ứng cộng với 2 phân tử Br2 nên có 2 liên kết  trong phân tử.

- Có thể oxi hóa nerol thành anđehit có nhóm -OH gắn ở đầu mạch.

- Oxi hóa mãnh liệt nerol tạo các sản phẩm CH3COCH3, CH3COCH2CH2COOH, HOOC-COOH.

- Đồng thời bộ khung của nerol tuân theo quy tắc iso-prenoit nên công thức của nerol là: CH3  C(CH3) = CH  CH2-CH2  C(CH3) = CH  CH2OH

(Z)-3,7- đimetylocta-2,6-đien-1-ol b)

Khép vòng nerol tạo được α-tecpineol: cơ chế phản ứng cộng electrophin AE:

2. Trong hỗn hợp C6H5OH và C6H11OH có 4 loại liên kết hiđro giữa các phân tử:

- Liên kết hiđro giữa phenol-phenol (loại 1):

- Liên kết hiđro giữa xiclohexanol-xiclohexanol (loại 2):

7 - Liên kết hiđro giữa xiclohexanol-phenol (loại 3):

- Liên kết hiđro giữa phenol-xiclohexanol (loại 4):

- Bản chất của liên kết hiđro là lực hút tĩnh điện giữa nguyên tử H mang một phần điện tích dương với nguyên tử O mang một phần điện tích âm. Do đó, liên kêt hiđro bền vững nhất nếu các điện tích tập trung trên nguyên tử H và O là lớn nhất.

- Gốc C6H11- là gốc đẩy  tăng mật độ electron trên O nên tăng mật độ điện tích âm trên nguyên tử O, gốc C6H5- là gốc hút  giảm mật độ electron trên O nên tăng mật độ điên tích dương trên nguyên tử H. Do đó, liên kết hiđro loại 3 là bền nhất.

3.

Thành phố Đà Nẵng

Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn Môn: Hoá học 11

Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã:

1 Số mật mã:

ĐỀ ĐỀ NGHỊ THI OLYMPIC 30/4/2006. MÔN: HOÁ HỌC 11 Câu I (4 điểm)

I.1.Trong quá trình phân rã 23892U tạo ra 20682Pb người ta phát hiện được các sản phẩm sau:

234U

92 ; 23491Pa; 23490Th; 23090Th; 22688Ra; 22286Rn; 21884Po; 21484Po; 21084Po; 21483Bi; 21083Bi; 21482Pb;

210Pb

82

Hãy viết sơ đồ chuyển hoá 23892U thành 20682Pb bằng các mũi tên và ghi rõ quá trình phân rã (α hay β) trên các mũi tên. Biết rằng quá trình phân rã chỉ phóng ra hạt α và β.

(không viết phương trình phản ứng hạt nhân) I.2.Cho các đại lượng nhiệt động sau:

H3PO4(dd) H2PO4

-(dd) HPO4

2-(dd) PO4

3-(dd) H+ + OH- → H2O

∆Ho (kJ.mol-1) - 1288 - 1296 - 1292 - 1277 - 56

∆So (J.mol-1.K-1) 158 90 - 33 - 220 81

I.2.1. Tính ∆Go của phản ứng trung hoà từng nấc H3PO4 bằng OH-. I.2.2. Tính hằng số phân ly axit nấc thứ nhất của H3PO4.

I.2.3. Trộn lẫn dung dịch H3PO4 0,10 M và NaOH 0,10 M, thu được 25,0 mL dung dịch hỗn hợp hai muối NaH2PO4, Na2HPO4 và nhiệt lượng toả ra là 90,0 J. Tính thể tích hai dung dịch đã đem trộn lẫn.

Câu II (4 điểm)

II.1.Trộn 100,0 mL dung dịch CH3COOH 0,2 M với 100 mL dung dịch H3PO4 nồng độ a M, thu được dung dịch A có pH = 1,47.

II.1.1. Xác định a.

II.1.2. Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A cho đến pH = 4,0, thu được dung dịch B.

Tính số mol Na2CO3đã thêm vào và thể tích CO2 thoát ra ởđktc.

Cho biết: H3PO4 có pK1 = 2,15; pK2 = 7,21; pK3 = 12,32;

CH3COOH có pK = 4,76; CO2 + H2O có pK1 = 6,35; pK2 = 10,33;

Độ tan của CO2 trong nước tại điều kiện thí nghiệm là 0,03 mol/L.

II.2.A là dung dịch hỗn hợp CuSO4 0,1 M và H2SO4 0,05 M.

Tiến hành điện phân dung dịch A với anot trơ và catot bằng Cu. Tăng từ từ hiệu điện thế ở 2 cực của bình điện phân.

Tính hiệu điện thế tối thiểu phải đặt vào 2 cực của bình điện phân để cho quá trình điện phân xảy ra (giả sử HSO4- điện li hoàn toàn, không xét sự tạo thành H2O2 và H2S2O8).

Cho biết: Eo(4H+, O2 / 2H2O) = 1,23 V; Eo(Cu2+/Cu) = + 0,34 V và bỏ qua quá thế trong quá trình điện phân.

Câu III (4 điểm)

III.1.Viết các phương trình phản ứng sau và cho biết ứng dụng của từng phản ứng:

•••• PdCl2 + H2O+ CO →

•••• Si + KOH + H2O →

•••• N2H4 + O2

•••• Zn3P2 + H2O →

Thành phố Đà Nẵng

Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn Môn: Hoá học 11

Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã:

2 III.2. So sánh và giải thích:

• Nhiệt độ sôi của photphin và amoniac.

• Nhiệt độ sôi của silan và metan.

• Nhiệt độ nóng chảy của silic đioxit và cacbon đioxit.

III.3.Trình bày phương pháp hoá học nhận biết các anion có trong dung dịch hỗn hợp NaNO3, Na2SO4, Na2SO3, Na2CO3 và Na3PO4.

Câu IV (4 điểm)

IV.1. Khi cho isobutilen vào dung dịch H2SO4 60%, đun nóng tới 80oC, thu được hỗn hợp gọi tắt là đi-isobutilen gồm hai chất đồng phân A và B. Hiđro hoá hỗn hợp này được hợp chất C quen gọi là isooctan. C là chất được dùng để đánh giá nhiên liệu lỏng.

IV.1.1.Viết cơ chế phản ứng để giải thích sự tạo thành A, B và viết phương trình phản ứng tạo thành C từ A, B.

IV.1.2.C cũng có thể được điều chế bằng phản ứng trực tiếp của isobutilen và isobutan khi có mặt axit vô cơ làm xúc tác. Viết cơ chế phản ứng.

IV.2. Cho sơ đồ chuyển hoá:

Xiclohexen  →NBS A →Br2 B + C (Cấu hình R)

B KOH/Ancol→ 1,3-đibromxiclohex-1-en (D).

IV.2.1.Xác định cấu trúc (vòng phẳng) của các chất A, B, C, D.

IV.2.2.Trình bày cơ chế A chuyển thành B và B chuyển thành D.

Câu V (4 điểm)

V.1. Cho axetanđehit tác dụng với lượng dư fomanđehit có mặt NaOH, thu được chất A. Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaBr bão hoà và H2SO4 đặc, thu được chất B. Đun nóng B với bột Zn, thu được chất C. C có công thức phân tử là C5H8. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

V.2. Hợp chất A chứa 82,19% C; 6,85% H; còn lại là oxi. Phân tử A có một nguyên tử oxi.

A không tạo màu với dung dịch FeCl3, A tạo sản phẩm cộng với NaHSO3. Cho A tác dụng với dung dịch iot trong NaOH thì không tạo kết tủa, axit hoá dung dịch sau phản ứng thì thu được chất B, chất B hơn A một nguyên tử oxi trong phân tử. B không làm mất màu dung dịch KMnO4 ở lạnh. Cho B tác dụng với lượng dư brom khi có mặt lượng dư HgO đỏ trong CCl4, thu được chất C là 1,2,3-tribrom-2-phenylpropan.

Mặt khác, cho A tác dụng với NaBH4 và H2Othu được chất D. Đun nóng D với dung dịch H2SO4 đặc, thu được chất E có công thức phân tử C10H10.

V.2.1. Xác định công thức cấu tạo của A và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

V.2.2. Viết cơ chế phản ứng chuyển hoá D thành E.

(Cho : C = 12 ; H = 1 ; O = 16)

Thành phố Đà Nẵng

Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn Môn: Hoá học 11

Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã:

3

ĐÁP ÁN ĐỀ ĐỀ NGHỊ THI OLYMPIC 30/4/2006. MÔN : HOÁ HỌC 11 Câu I (4 điểm)

I.1.Trong quá trình phân rã 23892U tạo ra 20682Pb người ta phát hiện được các sản phẩm sau:

234U

92 ; 23491Pa; 23490Th; 23090Th; 22688Ra; 22286Rn; 21884Po; 21484Po; 21084Po; ; 21483Bi; 21083Bi; 21482Pb;

210Pb

82

Hãy viết sơ đồ chuyển hoá 23892U thành 20682Pb bằng các mũi tên và ghi rõ quá trình phân rã (α hay β) trên các mũi tên. Biết rằng quá trình phân rã chỉ phóng ra hạt α và β.

(không viết phương trình phản ứng hạt nhân) I.2.Cho các đại lượng nhiệt động sau:

H3PO4(dd) H2PO4-(dd) HPO42-(dd) PO43-(dd) H+ + OH- → H2O

∆Ho (kJ.mol-1) - 1288 - 1296 - 1292 - 1277 - 56

∆So (J.mol-1.K-1) 158 90 - 33 - 220 81

I.2.1. Tính ∆Go của phản ứng trung hoà từng nấc H3PO4 bằng OH-. I.2.2. Tính hằng số phân ly axit nấc thứ nhất của H3PO4.

I.2.3. Trộn lẫn dung dịch H3PO4 0,10 M và NaOH 0,10 M, thu được 25,0 mL dung dịch hỗn hợp hai muối NaH2PO4, Na2HPO4 và nhiệt lượng toả ra là 90,0 J. Tính thể tích hai dung dịch đã đem trộn lẫn.

Ý Đáp án Điểm

I.1 1,0

238U

92 →α 23490Th →β 23491Pa →β 23492U →α 23090Th →α 22688Ra

→

α 22286Rn →α 21884Po →α 21482Pb →β 21483Bi →β 21484Po

→

α 21082Pb →β 21083Bi →β 21084Po →α 20682Pb

I.2 3,0

I.2.1 (1,5)

Xét phản ứng: H+ + OH- → H2O. Ta có:

∆Ho = ∆Ho(H2O) - ∆Ho(H+) - ∆Ho(OH-)

∆Ho = ∆Ho(H2O) - ∆Ho(OH-) = - 56 KJ.mol-1 (Vì ∆Ho(H+) = 0) ∆So = So(H2O) - So(H+) - So(OH-)

∆So = So(H2O) - So(OH-) = 81 J.mol-1.K-1 (Vì So(H+) = 0)

* H3PO4 + OH- → H2PO4- + H2O (1)

∆H1o = ∆Ho(H2PO4-) + [∆Ho(H2O) - ∆Ho(OH-)] - ∆Ho(H3PO4) = - 1296 - 56 + 1288

= - 64 (kJ.mol-1) ∆S1o

= So(H2PO4

-) + [So(H2O) - So(OH-)] - So(H3PO4) = 90 + 81 – 158

= 13 (J.mol-1.K-1)

∆G1o = ∆H1o – T.∆S1o = - 64 – 298.0,013 ∆∆∆∆G1o

= - 67,9 (kJ.mol-1)

* H2PO4- + OH- → HPO42- + H2O (2) Tương tự, ta được:

0,5