TRƯỜNG THPT CHUYÊN
NGUYỄN TRÃI
TỈNH HẢI DƯƠNG
GIỚI THIỆU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI
CÁC TRƯỜNG CHUYÊN KHU VỰC
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
MÔN : HÓA HỌC LỚP 11
Thời gian làm bài 180 phút
Câu 1. (2 điểm)
Cho phản ứng A + B → C + D
(*) diễn ra trong dung dịch ở 25
O
C.
Đo nồng độ A
trong hai dung dịch ở các thời điểm t khác nhau, thu được kết quả:
*Dung dịch 1
[A]
0
= 1,27.10
-2
mol.L
-1
;
[B]
0
= 0,26 mol.L
-1
t(s) 1000 3000 10000
A giảm đi một nửa?
Câu 2. (2 điểm)
Pyridin (C
5
H
5
N) là một bazơ yếu (K
b
= 1,78.10
-9
)
Lấy 20 mL dung dịch pyridin 0,24M, đem chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,12M
a. Tính pH của dung dịch thu được sau khi thêm 20 ml dung dịch HCl vào
b. Tính pH tại điểm tương đương (khi pyridin chuẩn độ vừa hết)
c. Thêm MgCl
2
vào dung dịch pyridin 0,24M. Tính nồng độ Mg
2+
tối thiểu để xuất hiện kết tủa.
K
s
(Mg(OH)
2
) = 5,6.10
-12
d. Một dung dịch chứa [Mg
2+
]= 0,10M, [C
5
)
2
+
= 10
7,23
;
Thế oxihóa-khử chuẩn E
0
(Ag
+
/Ag) = 0,799 V ; E
0
(O
2
/OH
−
) = 0,401 V
(Hàm lượng oxi trong không khí là 20,95% theo thể tích)
Phản ứng tạo phức : Ag
+
+ NH
3
⇌ Ag(NH
3
)
+
.
Ag
+
+ 2NH
và V
2
(đo ở cùng điều kiện).
b. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V
1
và V
2
.
Câu 5:
5.1. Gọi tên IUPAC kèm ký hiệu mô tả lập thể (E/Z) đối với mỗi hợp chất sau đây
5.2. Nhiệt hydro hóa thể hiện tính bền tương đối của anken. Nối liền các hợp chất tương
ứng ở cột A với nhiệt hydro hóa tương ứng của chúng bên cột B
5.3. Viết cơ chế phản ứng sau:
5.4. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau:
NH
2
(CH
3
CO)
2
O
Cl
2
NaOH, H
2
O
1. HNO
2
/HCl 0 -5C
2. H
có mặt của quinolin (chất đầu độc xúc tác) và xử lý sản phẩm với ozon sau đó là H
2
O
2
cho axit
tricacboxylic quang hoạt E (C
8
H
12
O
6
). Hợp chất E khi đun nóng sẽ tách ra một phân tử nước để tạo thành
F. Viết các cấu trúc có thể có của D, E và F.
b. Trong phòng thí nghiệm có 4 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm: C
6
H
5
ONa (dung dịch),
C
6
H
6
(lỏng), C
6
H
5
NH
2
(lỏng)
b) Dehydrat hóa K xúc tác axit thu được chất L (C
10
H
8
O
3
). Vẽ cấu trúc của L.
Câu 9: (2 điểm)
Cho cân bằng hoá học :
N
2
+ 3H
2
⇄ 2NH
3
H
o
298
= -92 kJ. mol
-1
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N
2
và H
2
theo tỉ lệ mol là 1:3 thì khi đạt tới trạng thái cân bằng ở 450
o
C và
300 atm thì NH
3
c. Các ion phức trên có thể có bao nhiêu đồng phân lập thể? vẽ cấu trúc của chúng.
d. Viết phương trình phản ứng của (A) với ion sắt (II) trong môi trường axit.
ĐÁP ÁN
Câu 1. (2 điểm)
Cho phản ứng A + B → C + D
(*) diễn ra trong dung dịch ở 25
O
C.
Đo nồng độ A
trong hai dung dịch ở các thời điểm t khác nhau, thu được kết quả:
*Dung dịch 1
[A]
0
= 1,27.10
-2
mol.L
-1
;
[B]
0
= 0,26 mol.L
-1
t(s) 1000 3000 10000
[A] (mol.L
-1
) 0,0122 0,0113 0,0089
*Dung dịch 2
α
[B]
β
.
Vì [B]
0
>> [A]
0
nên
v = k [A]
α
; k = k [B]
0
β
Cho α các giá trị 0, 1, 2 và tính k theo các công thức sau:
α= 0 : k’= ([A]
0
–[A]
t
)
α =1 : k’=
α=2: k’=
0,5
Kết quả tính cho thấy chỉ ở trường hợp α = 2 thì k’ mới có giá trị coi như không
đổi.
Đối với dung dịch 1
k'
1
= k [B]
-3
; 3,30.10
-3
; (L.mol
-1
.s
-1
);
k’
2
(trung bình) = 3,30.10
-3
L.mol
-1
s
-1
Vậy k’
1
≈
k’
2
; k’ (trung bình) = 3,30.10
-3
L.mol
-1
s
-1
. Vậy α = 2
0,5
-1
)
2
v = 4,32.10¯
6
mol.L
-1
.
s
-1
0,5
b
1
1/2
3 2
0
1 1
8371
[A] 3,3.10 .3,62.10
t s
k
−
− −
= = =
0,5
Câu 2. (2 điểm)
Pyridin (C
5
5
NH
+
] phải bằng bao
nhiêu để không xuất hiện kết tủa Mg(OH)
2
.
Câu ý Nội dung Điểm
Câu 2 a n
py
= 0,0048 mol
n
HCl
= 0,0024 mol
py + H
+
→ pyH
+
n
0
0,0048 0,0024
cb 0,0024 0,0024
[OH
-
] = K
b
= 1.78x10
-9
pH = 5.25
2+
] = K
s
/[OH
-
]
2
= 1,3.10
-2
0,5
d [Mg
2+
] = 0.1M
[pyH
+
] = 5.71x10
-5
0,5
Câu 3. (2 điểm)
Có thể hòa tan 100 mg bạc kim loại trong 100 mL amoniac 0,1M khi tiếp xúc với không khí được
không ? Cho K
b
(NH
3
) = 1,74. 10
−
5
;KL mol (Ag) = 107,88.
Hằng số bền của phức Ag(NH
3
)
+
.
Ag
+
+ 2NH
3
⇌ Ag(NH
3
)
2
+
Câu Nội dung Điểm
Câu 3
Về tính toán theo phương trình phản ứng ta thấy có khả năng Ag tan hết, do :
số mol Ag =
0,1
107,88
= 9,27. 10
−
4
;
số mol NH
3
đã cho = 10
−
2
> số mol NH
3
− 4
][
lg
4
059,0
2
OH
p
O
Vì khi cân bằng E
1
= E
2
nên tính được E
2
. Trong dung dịch NH
3
0,1 M
[OH
−
] = (K
b
.C)
1/2
= (1,74. 10
−
5
M
1
Nồng độ tổng cộng của bạc trong dung dịch : ( giả sử [NH
3
] ≈ 0,1 M )
S = [Ag
+
] + [Ag(NH
3
)
+
+ Ag(NH
3
)
2
+
] = [Ag
+
] × ( 1 + β
1
[NH
3
] + β
2
[NH
3
]
2
cần V
2
lít khí oxi.
a. Tìm tương quan gía trị V
1
và V
2
(đo ở cùng điều kiện).
b. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V
1
và V
2
.
Câu 4.
Câu ý Nội dung Điểm
1 Dung dịch màu lục đậm chuyển dần thành màu tím khi để trong không khí chỉ có
thể là dung dịch MnO
4
2-
vậy phản ứng xảy ra khi nấu chảy hỗn hợp là
3MnO
2
+ 6KOH + 6KlO
3
→ 3K
2
MnO
4
+ 3H
+ 2KCl
2K
2
MnO
4
+ 2H
2
O
dp
→
2KMnO
4
+ 2KOH + H
2
2 Fe + S → FeS.
Thành phần B gồm có FeS, Fe và có thể có S.
FeS + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
S
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2
.
Vậy trong C có H
2
S và H
2
.
Thể tích O
2
đốt cháy FeS là: (3V
1
/5) . (7/4) = 21V
1
/20.
Thể tích O
2
đốt cháy Fe là: (2V
1
/5) . (3/4) = 6V
1
/20.
Tổng thể tích O
2
đốt cháy FeS và Fe là: 21V
1
/20 + 6V
1
/20 = 27V
1
/20.
Thể tích O
2
đốt cháy S là: V
2
- (27V
1
11
1
VV
V
VVV
V
VVx
V
x
V
xx
V
FeS
+
=
−+
=
−++
=
%
70
)(32
10056
5
2
%
12
1
12
1
0,5
Câu 5:
1. Gọi tên IUPAC kèm ký hiệu mô tả lập thể (E/Z) đối với mỗi hợp chất sau đây
2. Nhiệt hydro hóa thể hiện tính bền tương đối của anken. Nối liền các hợp chất tương
ứng ở cột A với nhiệt hydro hóa tương ứng của chúng bên cột B
3. Viết cơ chế phản ứng sau:
4. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau:
NH
2
(CH
3
CO)
2
O
Cl
2
NaOH, H
2
O
1. HNO
2
/HCl 0 -5C
2. H
3
PO
2
X Y Z
T
Cho biết Y có CTPT : C
8
Câu 6 a Điều chế metyl dacam:
t
0
NO
2
NH
2
NH
3
HSO
4
SO
3
H
+ HNO
3
+ H
2
O
+ H
2
SO
4
+ 3Fe + 6HCl
+ 3FeCl
2
+ 2 H
2
O
+ H
+
Cl
-
HOSO
2
N= N
+
Cl
-
N
CH
3
CH
3
HOSO
2
N= N
N
CH
3
CH
3
+
1,0
b
b) Metyl dacam : ( CH
3
)
2
N
+
(bÒn)
1,0
Câu 7.
a. Một ankin D quang hoạt có 89.52% cacbon. Hợp chất D có thể bị hydro hóa có xúc tác tạo n-
butylxiclohexan. Xử lý D với C
2
H
5
MgBr không giải phóng khí. Hydro hóa D với xúc tác Pd/C trong sự
có mặt của quinolin (chất đầu độc xúc tác) và xử lý sản phẩm với ozon sau đó là H
2
O
2
cho axit
tricacboxylic quang hoạt E (C
8
H
12
O
6
). Hợp chất E khi đun nóng sẽ tách ra một phân tử nước để tạo thành
F. Viết các cấu trúc có thể có của D, E và F.
b. Trong phòng thí nghiệm có 4 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm: C
6
H
5
ONa (dung dịch),
C
6
H
5
ONa + H
2
SO
4
2C
6
H
5
OH
↓
+ Na
2
SO
4
(3)
- C
6
H
6
tách lớp không tan
- C
6
H
5
NH
2
đầu tiên tách lớp sau đó tan hoàn toàn
2C
H
6
Br
2
. Hợp chất G phản ứng với lượng dư Br
2
để
tạo hợp chất I (C
4
H
6
Br
4
) là hợp chất meso. Hợp chất H phản ứng với lượng dư Br
2
tạo ra chất I và đồng
phân dia J. Vẽ công thức cấu trúc của G và H. Vẽ công thức chiếu Fischer của I và J. Chỉ ra cấu hình
tuyệt đối ở các trung tâm bất đối.
2. a) Tiến hành phản ứng Diels-Alder giữa 2,5-dimetylfuran và anhydrit maleic cho hợp chất K tồn tại ở
hai dạng đồng phân lập thể. Vẽ cấu trúc của hai đồng phân này.
b) Dehydrat hóa K xúc tác axit thu được chất L (C
10
H
8
O
3
). Vẽ cấu trúc của L.
Câu ý Nội dung Điểm
Câu 8 1 1,0
2
o
C , cần tiến hành ở áp suất bao nhiêu để khi đạt trạng thái cân bằng, NH
3
chiếm 50% thể tích .
Câu ý Nội dung Điểm
a Hỗn hợp khí %V = % Mol .
ở trạng thái cân bằng , phần mol của NH
3
= 0,36 .
1 - 0,36
Phần mol của N
2
= 1/3 phần mol của H
2
= = 0,16
4
phần mol của H
2
= 0,48
3
2 2
2
3
7,324
.x
NH
X
N H
x
2
Kx = = 37,926
0,125 . ( 0,375)
3 Kp = Kx/ p
2
= 8,14.10
-5
atm
2
P
2
= 465920 ( atm)
2
p = 682,6 (atm)
1,0
Câu 10: Phức chất
Coban tạo ra được các ion phức: [CoCl
2
(NH
3
)
4
]
+
(A), [Co(CN)
6
0,25
c Ion phức (A) có 2 đồng phân:
Cl
Co
H
3
N
NH
3
NH
3
H
3
N
Cl
Co
H
3
N
Cl
NH
3
H
3
N
NH
3
Cl
Ion phức (B) không có đồng phân:
)
4
]
+
+ Fe
2+
+ 4 H
+
→ Co
2+
+ Fe
3+
+ 2 Cl
-
+ 4 NH
4
+
0,25