SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI
MÔN: HÓA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I (3 điểm)
1. Hãy so sánh và giải thích sự khác nhau về độ phân cực phân tử, nhiệt độ sôi và độ mạnh tính
bazơ giữa NH
3
và NF
3
.
2. N
2
O
4
phân li 20,0% thành NO
2
ở 27
o
C và 1,00 atm. Hãy xác định (a) giá trị K
p
; (b) độ phân li
của N
2
O
4
tại 27
o
C và 0,10 atm; (c) độ phân li của 69g N
2
3
do trong NH
3
lưỡng cực liên kết và lưỡng cực
electron tự do cùng chiều, còn trong NF
3
lưỡng cực liên kết và lưỡng cực
electron tự do ngược chiều.
- Nhiệt độ sôi của NH
3
cao hơn do NH
3
tạo được liên kết H liên phân tử.
- NH
3
là một bazơ còn NF
3
thì không, do trong NF
3
các nguyên tử F hút
electron làm giảm mật độ electron trên nguyên tử N.
2. Xét phản ứng phân li:
N
2
O
4
2NO
2
n 0
42
2
×
α−
α
=×
×
×
==
(a)
17,01
)2,0(1
)2,0(4
P
1
4
K
2
2
2
2
P
=×
−
×
=×
α−
α
=
(b)
17,0
)1(9225,0
)845,1(
K
2
P
=
α−
α
=
⇒
%)27,19(1927,0=α
0,75
(0,25
×
3)
1,50
(0,50
×
3)
1
3.
01,005,02,0n,mol01,0
4,22
224,0
n
NaOHCO
2
=×===
Vì số mol CO
môi trường axit. Sau khi đun sôi để đuổi hết khí SO
2
sinh ra, lượng MnO
4
-
còn dư trong dung
dịch phản ứng vừa hết với 175,0 mL dung dịch Fe
2+
1,000 M.
(a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn).
(b) Tính phần trăm khối lượng CuS trong hỗn hợp ban đầu.
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. Trong thực tế, NH
4
Cl được dùng để đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn:
4CuO + 2NH
4
Cl → N
2
+ 3Cu + CuCl
2
+ 4H
2
O
ZnO + 2NH
4
Cl → ZnCl
2
+ 2NH
3
2
+ 6Mn
2+
+ 14H
2
O (2)
5Fe
2+
+ MnO
4
-
+ 8H
+
→ 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O (3)
(b) Xác định %
(1) ⇒
mol035,01175,0
5
1
n
5
1
n
2
6
x
5
8
10y96x160
⇒
%60%100
10
960625,0
m%
SCu
=×
×
=
1,50
(0,50
×
3)
0,75
(0,25
×
3)
0,75
Câu III (4 điểm)
1. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch NaHSO
4
, Na
2
CO
3
2
CO
3
, các mẫu thử còn lại không màu.
CO
3
2-
+ H
2
O HCO
3
-
+ OH
-
Dùng Na
2
CO
3
làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại.
Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO
4
CO
3
2-
+ 2H
+
→ H
2
O + CO
2
↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO
3
)
2
Ca
2+
+ CO
3
2-
→ CaCO
3
↓
Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl.
2. (a) Đặt số mol N
2
O và N
2
lần lượt bằng a và b, ta có:
==⇒
=×=
+
==+
+ 10e → N
2
+ 6H
2
O
3y y 0,12 0,10
Vì
mol3,0)bd(nmol22,0)pu(n
HH
=<=
++
nên axit dư, phản ứng không tạo
Fe
2+
.
Ta có:
=
=
⇒
=+
=+
04,0y
02,0x
18,0y3x3
2
O (1)
Fe
3+
+ 3OH
-
→ Fe(OH)
3
(2)
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3
(3)
Al(OH)
3
+ OH
-
→ AlO
2
-
+ 2H
2
O (4)
mol34,0
40
6,13
nmol3,0n4n3nn
-
(0,04 mol) và NO
3
-
]
OH
-
+ H
+
→ H
2
O (5)
AlO
2
-
+ H
+
+ H
2
O → Al(OH)
3
(6)
Al(OH)
3
+ 3H
+
→ Al
3+
+ 3H
2
Trường hợp 2: Xảy ra (5), (6), (7)
mol01,003,004,0n
)7()OH(Al
3
=−=
mol11,003,004,004,0n3nnn
)7()OH(Al
AlOOHH
3
2
=++=++=
−−+
⇒
L22,0
5,0
11,0
V ==
1,00
(0,50
×
2)
Câu IV (3 điểm)
1. Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy của C
2
H
6
và C
2
H
4
4
(k) + 3O
2
(k) → 2CO
2
(k) + 2H
2
O (l)
kcal2,337H −=∆
(3) H
2
(k) + 1/2O
2
(k) → H
2
O (l)
kcal32,68H −=∆
Lấy (2) - (1) + (3) ta được:
C
2
H
4
(k) + H
2
(k) → C
2
H
6
(k)
kcal1,37)32,68()4,368()2,337(H −=−+−−−=∆
3
C
2
H
5
C
C
CH
3
H
C
2
H
5
C
CH
3
H
H
C
C
HCH
3
C
2
H
5
H
H
C
CH
3
CH CH CH
CH
3
C
2
H
5
Br Br
CH
3
CH CH CH
CH
3
C
2
H
5
OH Br
CH
3
CH CH CH
CH
3
C
2
H
5
Cl Br
điều kiện êm dịu tạo ra C
9
H
10,
còn
trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo ra C
9
H
16
; oxi
hóa mãnh liệt A sinh ra axit phtalic [1,2-C
6
H
4
(COOH)
2
]. Lập luận xác định cấu tạo của A.
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. (a) Công thức tổng quát cho A là C
x
H
y
Ta có
C
H
C
O
O CH
2
A (hexa-1,3,5-trien)
(b) Cơ chế và sản phẩm:
0,50
0,50
(0,25
×
2
)
1,50
(0,50
×
3
)
5
CH
2
CH CH CH CH CH
2
Br
2
CH
2
CH CH CH CH CH
2
(X)
(Y)
(Z)
(Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien
2. A (C
9
H
8
) có độ bất bão hòa
6=∆
A làm mất màu Br
2
và cộng êm dịu 1 phân tử H
2
cho thấy A có 1 liên kết đôi.
A cộng tối đa 4 phân tử H
2
và khi oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng
benzen và ngoài ra còn một vòng 5 cạnh nữa.
Công thức của A:
0,50
Câu VI (4 điểm)
Chia 3,584 L (đktc) hỗn hợp gồm một ankan (A), một anken (B) và một ankin (C) thành 2 phần
bằng nhau. Phần 1 cho qua dung dịch AgNO
3
dư trong NH
3
thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% và
thu được 1,47g kết tủa. Phần 2 cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g
và có 13,6g brom đã tham gia phản ứng. Đốt cháy hoàn toàn khí ra khỏi bình brom rồi hấp thụ
2
H
2
).
RC≡CH + AgNO
3
+ NH
3
→ RC≡CAg + NH
4
NO
3
(1)
mol01,008,0
100
5,12
nn
ankin
=×=↓=
⇒ (R + 132)
×
0,01 = 1,47
⇒ R = 15 (CH
3
-), công thức của ankin là CH
3
C≡CH
Dung dịch brom hấp thụ anken (C
n
n2n
HC
=×−=
,
mol065,0201,0
160
6,13
n
)2(Br
2
=×−=
0,75
0,75
6
Từ
065,0
1
82,1
n14
=
⇒ n = 2, công thức của anken là CH
2
=CH
2
.
Khí ra khỏi bình brom là ankan (C
m
H
2m+2
),
→ BaCO
3
+ H
2
O (5)
015,0
197
955,2
nn
32
BaCOCO
===
Từ (4):
3n
015,0
n
005,0
1
=⇒=
, công thức ankan là CH
3
CH
2
CH
3
.
2. Điều chế:
C
3
H
2
,as
KOH/ROH
KOH/ROH
Br
2
HBr
HBr
peoxit
3. Phản ứng của C:
+ 2KMnO
4
CH
3
C CH CH
3
C C
O O
+ 2MnO
2
+ KOHOK
5CH
3
C≡CH + 8KMnO
4
+ 12H
2
SO
4
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu VII (4 điểm)
1. Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa trong các trường hợp sau:
(a) Hòa tan từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl
3
, sau đó thêm HCl vào
dung dịch thu được đến dư.
(b) Thêm dung dịch K
2
CO
3
vào dung dịch Fe(NO
3
)
3
2. A là dung dịch Na
2
CO
3
0,1M; B là dung dịch hỗn hợp Na
2
CO
3
0,1M và KHCO
3
0,1M và C là
dung dịch KHCO
3
0,1M.
(a) Tính thế tích khí CO
→ Al(OH)
4
-
Thêm HCl vào dung dịch thu được lại thấy xuất hiện kết tủa trắng keo,
sau đó tan lại:
Al(OH)
4
-
+ H
+
→ Al(OH)
3
+ H
2
O
Al(OH)
3
+ 3H
+
→ Al
3+
+ 3H
2
O
0,50
(b) Thêm dung dịch K
2
CO
3
vào dung dịch Fe(NO
-
0,01 0,005
0,005 0,005
0,005 0
Do CO
3
2-
dư nên không có giai đoạn tạo CO
2
,
0V
2
CO
=
0,50
Cho hết 100 mL dung dịch Na
2
CO
3
0,1M và KHCO
3
0,1M vào 200 mL dung
dịch HCl 0,1M:
CO
3
2-
+ 2H
+
→ H
H
CO
2
==
+
Giả sử (2) xảy ra trước thì từ (1) và (2) ta có
mol015,0n
2
CO
=
1,00
8
Thực tế (1) và (2) đồng thời xảy ra nên:
L336,04,22015,0V4,2201,0L224,0
2
CO
=×<<×=
(b) Thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)
2
0,1M vào 150 mL dung dịch KHCO
3
0,1M
HCO
3
-
+ OH
-
→ CO
3
2-
+ OH
-
K
b1
= 10
-3,67
HCO
3
-
+ H
2
O ⇌ H
2
O + CO
2
+ OH
-
K
b2
= 10
-7,65
H
2
O ⇌ H
+
+ OH
-
K
N
0,75
(d) Trích mẫu thử, thêm BaCl
2
dư vào mẫu thử thấy xuất hiện kết tủa trắng (tan
trong axit), như vậy mẫu thử có CO
3
2-
.
Ba
2+
+ CO
3
2-
→ BaCO
3
Lọc tách kết tủa, thêm HCl vào dung dịch nước lọc thấy sủi bọt khí không màu
(làm đục nước vôi trong), vậy dung dịch có HCO
3
-
HCO
3
-
+ H
+
→ H
2
O + CO
2
.
0,50
3 (l)
→ KNH
2
+ 1/2H
2
Tính khử: 2NH
3
+ 3CuO → 3Cu + N
2
+ 3H
2
O
0,75
(b) KNH
2
là một bazơ, NH
4
Cl là axit và Al(NH
2
)
3
có tính lưỡng tính.
9
Phản ứng trung hòa: KNH
2
+ NH
4
Cl → KCl + 2NH
3
Phản ứng của chất lưỡng tính với axit: Al(NH
+ mNO
2
+ mH
2
O
(1)
M
2
S
n
+ 4(m+n)H
+
+ (2m+6n)NO
3
-
→ 2M
m+
+ nSO
4
2-
+ (2m+6n)NO
2
+ 2(m+n)H
2
O (2)
1,00
(b) Vì số mol NO
2
ở hai trường hợp là bằng nhau nên ta có:
64
8,4
n
Cu
==
Cu + 4HNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
⇒
NaOHNO
nmol3,0075,022n
2
==××=
⇒ đã xảy ra vừa đủ phản ứng:
2NO
2
+ 2NaOH → NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
) hoạt động quang học thu được hiđrocacbon B (C
8
H
18
)
không hoạt động quang học. A không tác dụng với Ag(NH
3
)
2
+
và khi tác dụng với H
2
trong sự
có mặt của Pd/PbCO
3
tạo hợp chất không hoạt động quang học C (C
8
H
14
).
1. Lập luận xác định cấu tạo (có lưu ý cấu hình) và gọi tên A, B, C.
2. Oxi hóa mãnh liệt A bằng dung dịch KMnO
4
trong H
2
SO
4
.Viết phương trình hoá học.
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. (a) Tỉ lệ sản phẩm:
(1x5,0)
(9x1,0) + (1x5,0)
= 35,7%
CH
3
CH CH
3
+ Br
2
- HCl
CH
3
CH CH
2
Br
CH
3
C CH
3
Br
1-brom-2-metylpropan
2-brom-2-metylpropan
CH
3
CH
3
CH
3
(9x1,0)
(9x1,0) + (1x1600)
=
−+
=∆
và C có
2
2
148.22
=
−+
=∆
.
Vì A cộng 3 phân tử hidro để tạo ra B nên A có các liên kết bội hoặc vòng ba
cạnh.
A cộng 1 phân tử H
2
tạo ra C và A không tác dụng với Ag(NH
3
)
2
+
nên A có một
liên kết ba dạng -C≡C-R.
A cũng phải chứa một liên kết đôi dạng cis- (Z) ở vị trí đối xứng với liên kết ba,
vì khi A cộng 1 phân tử H
2
(xúc tác Pd làm cho phản ứng chạy theo kiểu cis-) tạo
C không hoạt động quang học.
0,50
11
Cấu tạo của A, B, C là:
CH
3
C C
H H
H
C
CH
3
C C CH
3
2Z,5Z-4-metylhepta-2,5-dien
(C)
H H
0,75
(b) Phương trình phản ứng:
5CH
3
CH=CHCH(CH
3
)C≡C-CH
3
+ 14KMnO
4
+ 21H
2
SO
4
→
→ 10CH
3
CH
2
COOH
C O
H
3
C
(A)
(a) Dùng dữ kiện trên và qui tắc isopren xác định cấu trúc của limonen.
(b) Viết công thức các sản phẩm chính hình thành khi hidrat hóa limonen.
2. Để điều chế nitrobenzen trong phòng thí nghiệm và tính hiệu suất phản ứng, người ta tiến
hành các bước sau:
Cho 19,5 ml axit nitric vào một bình cầu đáy tròn cỡ 200 mL làm lạnh bình và lắc, sau đó
thêm từ từ 15 mL H
2
SO
4
đậm đặc, đồng thời lắc và làm lạnh đến nhiệt độ phòng. Lắp ống
sinh hàn hồi lưu (nước hay không khí), cho tiếp 13,5 mL benzen qua ống sinh hàn với tốc độ
chậm và giữ nhiệt độ không quá 50
0
C, đồng thời lắc liên tục (a).
Sau khi cho hết benzen, tiếp tục đun nóng bình phản ứng trên bếp cách thuỷ trong 30-45 phút
và tiếp tục lắc. Sau đó làm lạnh hỗn hợp phản ứng và đổ qua phễu chiết. Tách lấy lớp
nitrobenzen ở trên. Rửa nitrobenzen bằng nước rồi bằng dung dịch Na
2
CO
3
(b). Tách lấy
nitrobenzen cho vào bình làm khô có chứa chất làm khô A ở thể rắn (c). Chưng cất lấy
OH
0,75
4. (a) Phản ứng:
C
6
H
6
+ HONO
2
→
42
SOH
C
6
H
5
NO
2
+ H
2
O (1)
Cơ chế phản ứng:
HO - NO
2
+ H
2
SO
4
H - O - NO
2
+
NO
2
+ H
(+)
chËm nhanh
0,75
Hỗn hợp phản ứng ở hệ dị thể nên cần phải lắc đều hay khuấy mạnh liên tục để
tạo thành nhũ tương, bảo đảm sự tiếp xúc tốt giữa các tác nhân.
Phải giữ ở 50
0
C vì nếu ở nhiệt độ cao hơn sẽ tăng lượng sản phẩm
đinitrobenzen.
Nếu không dùng H
2
SO
4
, phản ứng vẫn xảy ra do vẫn có sự hình thành NO
2
+
theo phương trình sau:
HO-NO
2
+ HNO
3
⇄ H
2
O
+
phản ứng xảy ra chậm vì hiệu suất tạo NO
2
+
sinh ra trong (1) rất thấp. Khi có mặt H
2
SO
4
đậm đặc, cân bằng chuyển dời về
phía thuận nên phản ứng xảy ra nhanh hơn.
0,75
(c) Cần phải rửa bằng nước để loại axit, sau đó rửa bằng dung dịch Na
2
CO
3
để loại
hết axit dư và dễ kiểm tra kết quả do phản ứng giữa axit và Na
2
CO
3
sinh khí.
0,25
(b) A là chất hút nước ở dạng rắn, nên A có thể là CaCl
2
, khan 0,25
(d) Hiệu suất phản ứng:
0,50
13
gam512,9
123
7815
2. Người ta có thể điều chế A từ phản ứng giữa benzen và anken tương ứng trong axit sunfuric.
Dùng cơ chế phản ứng để giải thích phản ứng này.
3. Mononitro hóa A bằng cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc) thì sản
phẩm chính thu được là gì? Tại sao?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. Dung dịch Ca(OH)
2
hấp thụ hết sản phẩm cháy của A chứa CO
2
và H
2
O
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O (1)
2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
(2)
=+
+
=+
,
mol2,0yxn
2
CO
=+=
Từ
mol14,0
18
44.2,032,11
ng32,11mmm
OHCOOH
222
=
−
14
( )
4=∆
0,50
Vì A không làm mất màu dung dịch brom (cấu trúc thơm), không tác dụng với
dung dịch KMnO
4
/H
2
SO
4
(chỉ có một nhóm thế) và monoclo hóa (ánh sáng) chỉ tạo
một sản phẩm duy nhất (nhóm thế có cấu trúc đối xứng cao) nên cấu tạo của A là:
C
CH
3
CH
3
CH
3
(t-butylbenzen)
1,00
2. Cơ chế:
(CH
3
)
2
C=CH
2
+
C(CH
3
)
3
1,00
3. Nhóm ankyl nói chung định hướng thế vào các vị trí ortho- và para Tuy nhiên, do
14
nhóm t-butyl có kích thước lớn gây án ngữ không gian nên sản phẩm chính là sản
phẩm para-:
C
CH
3
CH
3
CH
3
O
2
N
0,50
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
15
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2006 - 2007
MÔN: HÓA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC
Đề này có hai (2) trang
Câu XII (4 điểm)
1. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn 50,0 mL dung dịch NH
2
O. Hòa tan 1,00
gam mẫu phèn sắt vào 100 cm
3
H
2
O, rồi chia dung dịch thu được thành hai phần bằng nhau.
Thêm dung dịch NaOH dư vào phần một và đun sôi dung dịch. Lượng NH
3
thoát ra phản ứng
vừa đủ với 10,37 cm
3
dung dịch HCl 0,100 M. Dùng kẽm kim loại khử hết Fe
3+
ở phần hai
thành Fe
2+
. Để oxi hóa ion Fe
2+
thành ion Fe
3+
trở lại, cần 20,74 cm
3
dung dịch KMnO
4
0,0100
M trong môi trường axit.
(a) Viết các phương trình phản ứng dạng ion thu gọn và xác định các giá trị a, b, n.
(b) Tại sao các phèn khi tan trong nước đều tạo môi trường axit ?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
2
O
0,08 0,06
0,06 0,06 0,06
0,02 0 0,06
Xét cân bằng :
NH
3
+ H
2
O ⇄ NH
4
+
+ OH
-
0,06 0,02
x x x
0,06–x 0,02+x x
5
3
4
b
10.8,1
x06,0
x)x02,0(
]NH[
]OH][NH[
K
−
−+
NH
4
+
+ OH
-
→ NH
3
+ H
2
O
ax
0 ax
Fe
3+
+ 3OH
-
→ Fe(OH)
3
NH
3
+ H
+
→ NH
4
+
ax ax
Phương trình phản ứng phần hai :
Zn + 2Fe
3+
→ Zn
Công thức của phèn được viết lại là NH
4
+
Fe
3+
(SO
4
2-
)
b
.nH
2
O
⇒ b = 2
Từ M = 18 + 56 + 96.2 + 18n =
mol10.037,1
gam5,0
3−
⇒ n = 12
Công thức của phèn sắt – amoni là NH
4
Fe(SO
4
)
2
.12H
2
O
(b) Phèn tan trong nước tạo môi trường axit vì các ion NH
2+
+ H
+
Câu XIII (4 điểm)
1. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi lần lượt cho các đơn chất As và Bi tác dụng với dung
dịch HNO
3
(giả thiết sản phẩm khử chỉ là khí NO).
2. So sánh (có giải thích) tính tan trong nước, tính bazơ và tính khử của hai hợp chất với hidro là
amoniac (NH
3
) và photphin (PH
3
).
3. Một giai đoạn quan trọng trong quá trình tổng hợp axit nitric là oxi hóa NH
3
trong không khí,
có mặt Pt xúc tác.
(a) Xác định nhiệt phản ứng của phản ứng này, biết nhiệt hình thành các chất NH
3
(k), NO
(k) và H
2
O (k) lần lượt bằng – 46 kJ/mol; + 90 kJ/mol và - 242 kJ/mol.
(b) Trong công nghiệp, người ta đã sử dụng nhiệt độ và áp suất thế nào để quá trình này là tối
ưu ? Tại sao ?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. Phương trình phản ứng :
3As + 5HNO
H N
H
H
Tính bazơ :
NH
3
có tính bazơ mạnh hơn PH
3
, do liên kết N-H phân cực mạnh hơn liên kết P-
H, làm cho nguyên tử N trong phân tử NH
3
giàu electron hơn, dễ dàng nhận
proton hơn (một nguyên nhân nữa giải thích cho điều này là ion NH
4
+
bền hơn
PH
4
+
).
17
Tính khử :
PH
3
có tính khử mạnh hơn nhiều so với NH
3
, do nguyên tử P là một phi kim có
độ âm điện nhỏ và phân tử PH
3
-CH=CH
2
(propilen) + HCl →
(b) CH
3
-CH
2
-CH(OH)-CH
3
(ancol s-butylic)
→
C180,SOH
o
42
(c) C
6
H
5
CH
3
+ HNO
3
→
o
42
t,SOH
3. Dùng sơ đồ xen phủ obitan nguyên tử để mô tả các phân tử CH
3
-CH=C=CH-CH
(s¶n phÈm chÝnh)
Cơ chế (cộng A
E
) :
0,50
18
CH
3
CH CH
2
H
+
δ−
CH
3
CH CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
Cl
-
CHCH
3
CH
3
Cl
2
CH
3
+ H
2
O
Cơ chế (tách E1) :
CH
3
CH
2
CH CH
3
OH
CH
3
CH CH CH
3
CH
2
CH CH
2
CH
3
H
+
CH
3
CH
2
NO
2
+ H
2
O
CH
3
NO
2
Cơ chế (thế S
E
2Ar) : HONO
2
+ H
2
SO
4
→ HSO
4
-
+ H
2
O +
+
NO
2
+
NO
2
phân tử toluen giàu hơn các vị trí ortho-, para Đồng thời phản ứng thế vào vị trí
này tạo sự giải tỏa điện tích tốt nhất ở phức π.
0,50
3. Mô hình phân tử :
19
H
CH
3
H
CH
3
Trong truờng hợp này, các nhóm thế không đồng phẳng, nên phân tử không xuất hiện
hiện tượng đồng phân hình học.
H
CH
3
H
CH
3
Trong trường hợp này, các nhóm thế đồng phẳng, nên phân tử xuất hiện hiện tượng
đồng phân hình học.
1,00
Câu XV (4 điểm)
1. Thổi 672 mL (đktc) hỗn hợp khí A gồm một ankan, một anken và một ankin (đều có số
nguyên tử cacbon trong phân tử bằng nhau) qua dung dịch AgNO
3
/NH
3
, thì thấy có 3,4
AgNO
2
theo tỉ lệ mol 1:1, thì tạo được những sản phẩm nào ? Giải
thích.
ĐÁP ÁN ĐIỂ
M
1. (a) Nếu ankin có dạng RC≡CH :
RC≡CH + AgNO
3
+ NH
3
→ RC≡CAg + NH
4
NO
3
⇒
mol02,0
mol/gam170
gam4,3
)ankin(n ==
và
mol04,0)ankin(n2n
2
Br
=×≥
Điều này trái giả thiết, vì số mol Br
2
chỉ bằng
mol03,0L/mol15,0L2,0 =×
Vậy ankin phải là C
2
H
2
) = 1/2n(AgNO
3
) = 0,01 mol
Từ các phản ứng :
C
2
H
2
+ 2Br
2
→ C
2
H
2
Br
4
C
2
H
4
+ Br
2
→ C
2
H
4
Br
2
2
+ 2AgNO
3
+ 2NH
3
→ C
2
Ag
2
+ 2NH
4
NO
3
20
C
2
Ag
2
+ 2HCl → C
2
H
2
+ 2AgCl
Khí ra khỏi bình chứa dung dịch AgNO
3
/NH
3
, thổi tiếp qua dung dịch nước brom dư.
Chiết lấy sản phẩm và đun nóng với bột Zn (trong CH
3
2
H
6
1,00
2. (a) n(H
2
O) = 0,06 mol ⇒ n(H) = 0,12 mol
Từ các phản ứng :
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
+ H
2
O
2CO
2
+ Ca(OH)
2
→ Ca(HCO
3
)
2
với
mol045,0n
2
)OH(Ca
=
(
2=∆
)
Cấu tạo của A phù hợp với giả thiết là:
CHCH
3
C
CH
3
CH CH CH
3
(3-metylhexa-2,4-dien)
1,00
0,50
(b) Các dạng đồng phân hình học :
CH
3
C C
CH
3
C C
CH
3
HH
H
H
3
C
C C
CH
trans-trans
0,50
(c) Tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1:1 thì tạo được các sản phẩm :
CHCH
3
C
CH
3
CH CH CH
3
+ Br
2
- Br
-
CHCH
3
C
CH
3
H
C
CHBr CH
3
H
C
CH
3
C
CH
3
3
)-CH=CH-CH
3
0,50
21
Câu XVI ( 4 điểm)
1. Trình bày phương pháp phân biệt mỗi cặp chất dưới đây (mỗi trường hợp chỉ dùng một thuốc
thử đơn giản, có viết phản ứng minh họa) :
(a) m-bromtoluen và benzylbromua
(b) phenylaxetilen và styren
2. Từ benzen và các chất vô cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ, viết các phương trình phản ứng hóa
học điều chế :
(a) meta-clonitrobenzen
(b) ortho-clonitrobenzen
(c) axit meta-brombenzoic
(d) axit ortho-brombenzoic
3. Hidrocacbon X có phân tử khối bằng 128, không làm nhạt màu dung dịch Br
2
. X tác dụng với
H
2
(xúc tác Ni, t) tạo các sản phẩm Y và Z. Oxi hóa mãnh liệt Y tạo sản phẩm là axit o-
phtalic, o-C
6
H
4
(COOH)
2
.
(a) Xác định cấu tạo và gọi tên X, Y, Z.
CH
2
OH + AgBr + HNO
3
(b) Dùng dung dịch AgNO
3
/NH
3
, phenylaxetilen cho kết tủa vàng xám :
C
6
H
5
C≡CH + AgNO
3
+ NH
3
→ C
6
H
5
C≡CAg + NH
4
NO
3
1,00
2. Điều chế :
NO
2
+ HONO
H
Cl
SO
3
H
t
Cl
NO
2
NO
2
CH
3
+ CH
3
Cl
AlCl
3
+ Br
2
Fe
COOH
(c)
+ KMnO
4
COOH
Br
0,25
0,50
0,25
Br
+ KMnO
4
COOH
Br
0,50
3. (a) X (C
x
H
y
), có 12x + y = 128 (y
≤
2x + 2) có hai nghiệm thích hợp là C
10
H
8
và
C
9
H
20
. Tuy nhiên, vì X tác dụng được với hidro, nên công thức đúng là C
10
H
8
(
7=∆
).
Vì X không làm nhạt màu nước brom nên cấu tạo thích hợp của X là naphtalen và
phù hợp với giả thiết thì Y là tetralin và Z là decalin :
Đề này có hai (2) trang
Câu XVII (4 điểm)
3. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn 50,0 mL dung dịch NH
4
Cl 0,200 M với 75,0 mL
dung dịch NaOH 0,100 M. Biết K
b
(NH
3
) = 1,8.10
-5
.
4. Phèn là muối sunfat kép của một cation hóa trị một (như K
+
hay NH
4
+
) và một cation hóa trị
ba (như Al
3+
, Fe
3+
hay Cr
3+
). Phèn sắt amoni có công thức (NH
4
)
a
Fe(SO
4
(a) Viết các phương trình phản ứng dạng ion thu gọn và xác định các giá trị a, b, n.
(b) Tại sao các phèn khi tan trong nước đều tạo môi trường axit ?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1.
M08,0
L125,0
L.mol200,0L050,0
C
1
o
ClNH
4
=
×
=
−
;
M06,0
L125,0
L.mol100,0L075,0
C
1
o
NaOH
=
×
=
−
NH
4
K
−
−+
=
−
+
==
, gần đúng
M10.4,5
02,0
06,0
10.8,1x
55 −−
=×=
⇒
73,9)]10.4,5lg([14pH
5
=−−=
−
0,50
1,00
2. (a) Đặt số mol của phèn sắt (NH
4
)
a
Fe(SO
4
)
b
.nH
Zn + 2Fe
3+
→ Zn
2+
+ 2Fe
2+
x
10,25
24
0 x
5Fe
2+
+ MnO
4
-
+ 8H
+
→ 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O
x x/5
Ta có :
mol10.037,1L.mol100,0L01037,0ax
31 −−
=×=
mol10.037,1L.mol010,0L02074,05x
2
O
(b) Phèn tan trong nước tạo môi trường axit vì các ion NH
4
+
, Al
3+
, Fe
3+
và Cr
3+
đều những ion axit (các ion K
+
có tính trung tính, còn SO
4
2-
có tính bazơ rất yếu).
NH
4
+
+ H
2
O ⇄ NH
3
+ H
3
O
+
M
3+
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. Phương trình phản ứng :
3As + 5HNO
3
+ 2H
2
O → 3H
3
AsO
4
+ 5NO
Bi + 4HNO
3
→ Bi(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
1,00
2. Tính tan :
NH
3
tan tốt hơn PH
3
trong nước, do phân tử phân cực hơn và có khả năng tạo liên
kết hidro với nước.
H N
H