De de xuat hoa 11 thai nguyen

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG NĂM 2017
TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN – TỈNH THÁI NGUN
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT MƠN: HĨA HỌC 11
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Câu I. Tốc độ phản ứng có cơ chế (2,5 điểm)
Để phân hủy hiđro peoxit (H2O2) với chất xúc tác là ion iođua trong dung dịch có mơi
trường trung tính, người ta trộn dung dịch H2O2 3% (chấp nhận tương đương với 30 gam H 2O2 trong
1lít dung dịch) và dung dịch KI 0,1 M với nước theo tỉ lệ khác nhau về thể tích để tiến hành thí
nghiệm xác định thể tích oxi ( VO2 ) thốt ra.
Thí nghiệm

VH2O2 (ml)

VKI (ml)

VH2O (ml)

υ O2 (ml/phút)

ở 298 K và 1 atm
1
25
50
75
4,4
2
50
50
50
8,5
3

100
50
0
17,5
4
50
25
75
4,25
5
50
100
0
16,5
1. Xác định bậc phản ứng phân huỷ đối với H2O2 và đối với chất xúc tác I .
2. Viết phương trình hố học và biểu thức tính tốc độ phản ứng.
3. Tính nồng độ mol của H2O2 khi bắt đầu thí nghiệm 4 và sau 4 phút.
4. Cơ chế phản ứng được xem là một chuỗi hai phản ứng sau:
H2O2 + I-

k1

 H2O + IO

2
IO- + H2O2  k
O2 + I- + H2O

(1)
(2)

Hãy cho biết hai phản ứng này xảy ra với tốc độ như nhau hay khác nhau? Phản ứng nào
quyết định tốc độ phản ứng giải phóng oxi? Giải thích.
Câu II. Nhiệt – Cân bằng hóa học (2,5 điểm).
1. Tính năng lượng mạng lưới tinh thể BaCl2 từ 2 tổ hợp dữ kiện sau:
a) Entanpi sinh của BaCl2 tinh thể: - 859,41 kJ/mol
Entanpi phân li của Cl2: 238,26 kJ/mol
Entanpi thăng hoa của Ba: 192,28 kJ/mol
Năng lượng ion hoá thứ nhất của Ba: 500,76 kJ/mol
Năng lượng ion hoá thứ hai của Ba: 961,40 kJ/mol
Ái lực electron của Cl : - 363,66 kJ/mol
b) Hiệu ứng nhiệt của q trình hồ tan 1 mol BaCl2 vào  mol H2O là: -10,16kJ/mol.
Nhiệt hiđrat hoá ion Ba2+ : - 1344 kJ/mol
Nhiệt hiđrat hoá ion Cl- : - 363 kJ/mol
Trong các kết quả thu được, kết quả nào đáng tin cậy hơn.
2. Cho cân bằng hóa học: N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k);
 = - 92 kJ
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ số mol đúng bằng hệ số tỉ lượng 1: 3 thì khi đạt
tới trạng thái cân bằng (450oC, 300 atm) NH3 chiếm 36% thể tích.

1


a. Tính hằng số cân bằng KP.
b. Giữ nhiệt độ không đổi (450oC), cần tiến hành dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới trạng
thái cân bằng NH3 chiếm 50% thể tích?
c. Giữ áp suất khơng đổi (300 atm), cần tiến hành ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng thái cân bằng
NH3 chiếm 50% thể tích?
Câu III. Dung dịch- Phản ứng oxi hóa – khử, pin điện, điện phân (2,5 điểm)
Cho sơ đồ pin: Cu Cu2+ Ag+ Ag

Biết: E0Ag+/Ag = 0,8V ; E0Cu2+/Cu = 0,337V
1. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu: [Ag+] = 10-4M; [Cu2+] = 101

M;

RT
ln 0,0592 lg
F

2. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu thêm NH3 1M vào nửa bên
phải của pin. Biết: [Ag(NH3)2+]:  2 = 107,24 ; bỏ qua sự thay đổi về thể tích.
3. Thêm NaOH 1M vào nửa bên trái, sau khi phản ứng xong, suất điện động của pin bằng 0,813V.
Tính tích số tan của Cu(OH)2. Bỏ qua sự thay đổi về thể tích.
4. Tính pH của dung dịch NaHA 0,1 M. Biết H2A có Ka1=10-6,35; Ka2=10-10,33.
Câu IV. Hóa nguyên tố nhóm IVA, VA (2,5 điểm)
Một nguyên tố X, nguyên tử có ba lớp electron (K, L, M) có các giá trị năng
lượng ion hố I (tính theo kJ/mol) như sau:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
1012
1903
2910
4956
6278
22230
1. Viết cấu hình electron của X.

2. Xác định cơng thức phân tử , viết tên gọi các chất trong sơ đồ và viết PTHH thực hiện
mỗi chuyển hóa theo sơ đồ sau:
(A)
(6)
X

(1)
(7)
(8)

(B)
(9)

(2)

(4)

(E)
(3)
(5)
(10)
(12)
(14) (H)
(F)
(G)

(11)

(C)

(D)

(13)

(15)

Biết: Trong các hợp chất A, B, C, D, E, F, G, H thì X có mức oxi hóa cao nhất. B, D, E tạo
dung dịch làm đỏ quỳ tím. Dung dịch F, G phản ứng với axit mạnh và bazơ mạnh. Các chất F, G, H
khi đốt cho ngọn lửa màu tím.
3. Cho 0,1mol mỗi axit H3XO2 và H3XO3 tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được hai
muối có khối lượng lần lượt là 10,408g và 15,816g. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên hai phân
tử axit trên.
Câu V. Phức chất, phân tích trắc quang (2,5 điểm).

2


1. a) Thêm CN− vào dung dịch Ni2+, đầu tiên xuất hiện kết tủa màu xanh, khi CN − dư thì kết tủa tan,
tạo thành dung dịch trong suốt màu vàng, sau đó khi CN − rất dư thì dung dịch chuyển sang màu đỏ.
Hãy giải thích các hiện tượng trên.
b) Nếu cho dung dịch màu vàng ở trên phản ứng với Na trong NH 3 lỏng thì tạo thành một sản
phẩm A có màu đỏ, nghịch từ, khơng bền trong khơng khí. Hãy cho biết A là hợp chất nào?
2. Chiếu một chùm tia đơn sắc (có bước sóng λ xác định) qua dung dịch mẫu chất nghiên cứu thì
 I 
cường độ của tia sáng tới Io giảm đi chỉ còn là I. Tỉ số T =   được gọi là độ truyền qua. T phụ
 I0  
thuộc vào nồng độ mol C (mol·L-1) của chất hấp thụ ánh sáng trong dung dịch, chiều dày lớp dung
dịch l (cm) và hệ số hấp thụ mol ε (L·mol-1·cm-1) đặc trưng cho bản chất của chất hấp thụ (định luật
Lambert-Beer):
- lg T = εlC

Để xác định giá trị Ka của một axit hữu cơ yếu HA, người ta đo độ truyền qua của một chùm tia đơn
sắc (tại bước sóng λ xác định) với dung dịch axit HA 0,05 M đựng trong thiết bị đo với chiều dày lớp
dung dịch l = 1 cm. Kết quả cho thấy 70% tia sáng tới bị hấp thụ. Giả thiết, chỉ có anion A - hấp thụ tia
đơn sắc tại bước sóng này và hệ số hấp thụ mol ε của A- là 600 L·mol-1·cm-1. Tính giá trị Ka của HA
trong điều kiện thí nghiệm.
Câu VI. Đại cương hóa hữu cơ ( Cơ chế phản ứng- xác định cấu trúc – đồng phân lập thể-danh
pháp- so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, độ tan ( cho dưới dạng bài tập giải thích dựa
trên cơ sở những dữ kiện đã cho)- khả năng phản ứng): 2,5 điểm.
1. Cho các dữ liệu pKa của một số axit cacboxylic như sau:
Axit
pKa1
pKa2
Axit oxalic
1,27
4,27
Axit malonic
2,86
5,70
Axit sucxinic
4,21
5,64
Axit glutaric
4,34
5,27
a) Tại sao các axit này mạnh hơn so với các axit monoankylcacboxylic tương ứng?
b) Giải thích chiều biến đổi pKa1; pKa2 khi số nguyên tử cacbon tăng.
2. Sắp xếp (có giải thích) các chất trong mỗi dãy sau trình tự tăng dần tính bazơ:
Dãy 1:
NH2

NH2

NH

A

B

C

Dãy 2:

3


H
N

H
N

H
N
H3C

O

D

N

H

E

F

CH3

NH

G

Dãy 3:
CH3
N
N
H3C

N

CH3

H

N

J

K

Dãy 4:

N

N

N

J

M

N

3. So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau , giải thích:

S

N
(A)

(B)

(C)

O

(D)

NH

(E).

Câu VII. Hiđrocacbon (phản ứng, cấu trúc): 2,5 điểm
1. Người ta tách được từ dầu mỏ một hợp chất A. Khi cho A tác dụng với brom có chiếu sáng, thu
được hợp chất B chứa 55,8%C và 7,01%H, còn lại là brom chỉ chiếm một nguyên tử trong phân tử.
Cả A và B đều là những hợp chất bền, không làm mất màu dung dịch KMnO 4 lỗng và đều khơng
quang hoạt.
a) Xác định cơng thức phân tử của A và B.
b) Viết công thức cấu tạo và công thức lập thể của A và B.
c) Dự đoán trạng thái của A (lỏng hay rắn). Giải thích.
d) Dự đốn khả năng phản ứng của B với dung dịch kiềm/ nước. Giải thích.
2. Hiđro hóa hiđrocacbon A (C10H14) thu được hiđrocacbon C10H18. Ozon hóa A rồi chế hóa tiếp với
Zn/CH3COOH thu được O=CH[CH2]3CO-CO[CH2]3CH=O.
a) Viết hai cơng thức cấu tạo có thể có của A.

4


b) Hiđrocacbon A phản ứng với anhiđrit maleic cho sản phẩm cộng – đóng vịng Đinxơ – Anđơ B.
Viết cơng thức cấu tạo chính xác của A và B.
c) Viết công thức cấu tạo của các sản phẩm cộng và cơ chế phản ứng xảy ra khi cho A phản ứng với
HCl theo tỉ lệ mol 1 :1.
Câu VIII. Tổng hợp hữu cơ ( đến este) dạng dãy chuyển hóa( khơng có dị tố N,S). 2,5 điểm.
1(1,5 điểm). Hợp chất có cấu trúc

COOCH2CH3

được tổng hợp từ propen và benzen theo sơ đồ các phản ứng sau
A

C

B

MgCl

+

H
I

G

K

F
L

D

E

M

P
+C2H5OH
COOC2H5

Chỉ rõ cấu trúc của các chất ứng với các chữ cái.

2(1 điểm). Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau bằng cách xác định cấu trúc các chất từ (A) đến (L)

-----HẾT-----

5


TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG NĂM 2017
TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN – TỈNH THÁI NGUYÊN
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ XUẤT MƠN: HĨA HỌC 11
Thời gian: 180 phút (Khơng kể thời gian giao đề)
Câu I. Tốc độ phản ứng có cơ chế (2,5 điểm)
Để phân hủy hiđro peoxit (H2O2) với chất xúc tác là ion iođua trong dung dịch có mơi
trường trung tính, người ta trộn dung dịch H2O2 3% (chấp nhận tương đương với 30 gam H 2O2 trong
1lít dung dịch) và dung dịch KI 0,1 M với nước theo tỉ lệ khác nhau về thể tích để tiến hành thí
nghiệm xác định thể tích oxi ( VO2 ) thốt ra.
Thí nghiệm

VH2O2 (ml)

VKI (ml)

VH2O (ml)

υ O2 (ml/phút)

ở 298 K và 1 atm
1
25
50

75
4,4
2
50
50
50
8,5
3
100
50
0
17,5
4
50
25
75
4,25
5
50
100
0
16,5
1. Xác định bậc phản ứng phân huỷ đối với H2O2 và đối với chất xúc tác I-.
2. Viết phương trình hố học và biểu thức tính tốc độ phản ứng.
3. Tính nồng độ mol của H2O2 khi bắt đầu thí nghiệm 4 và sau 4 phút.
4. Cơ chế phản ứng được xem là một chuỗi hai phản ứng sau:
H2O2 + I-

k1


 H2O + IO

2
IO- + H2O2  k
O2 + I- + H2O

(1)
(2)

Hãy cho biết hai phản ứng này xảy ra với tốc độ như nhau hay khác nhau? Phản ứng nào
quyết định tốc độ phản ứng giải phóng oxi? Giải thích.
Hướng dẫn chấm:
Ý
1.

2.
3.

Nội dung

Điể
m

Từ phương trình phản ứng: 2 H2O2  2 H2O + O2
ta có: thể tích oxi thoát ra trong 1 đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng
Theo các thí nghiệm 1, 2, 3 khi tăng gấp đơi thể tích dung dịch H2O2 và giữ nguyên
thể tích của dung dịch KI thì tốc độ phản ứng tăng gấp đơi, điều đó có nghĩa là tốc
0,5
độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ của H2O2  phản ứng là bậc 1 đối với H2O2.
Tương tự, từ các thí nghiệm 2, 4, 5 ta thấy tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ

của I-  phản ứng là bậc 1 đối với I-.
Phương trình phản ứng: 2 H2O2  2 H2O + O2
0,5
Biểu thức của định luật tốc độ phản ứng: V = k . C H2O2 .C IKhi pha lỗng 3 lần thì nồng độ của H2O2 (C0) ở thí nghiệm 4 giảm 3 lần:

0,5

6


10
= 0,294 M.
34
Vì phản ứng xảy ra chậm nên có thể coi như tốc độ phản ứng (thể tích oxi thốt ra)
khơng thay đổi trong khoảng thời gian ngắn (4 phút).
Sau 4 phút sẽ thoát ra: 4,25 . 4 = 17 (ml) oxi, khi đó:
 C0 = 10 gam H2O2/1 lit. Hay C0 =

n O2 =

P.V 1 . 17.10-3
=
= 0,695.10-3 (mol)
R.T 0,082 . 298

Lúc đầu có: n H2O2 = 0,294 . 0,15 = 44,1.10-3 (mol).
Sau 4 phút, số mol H2O2 chỉ còn: 44,1.10-3 – 2 . 0,695.10-3 = 42,71.10-3 (mol).
Vậy sau 4 phút: C H2O2 =
4.

0, 04271
= 0,285 (M)
0,15

Phản ứng:
-

2 H 2 O 2  I 2 H 2 O + O 2
v 

(*)

1 d  H 2O2 
2
dt

Cơ chế:
1
H 2 O 2 + I-  k
 H 2 O + IO 2
IO- + H 2 O 2  k
 H 2O + I- + O2

(1)
(2)

Xét 3 trường hợp:
1/ Nếu phản ứng (1) chậm và quyết định tốc độ thì tốc độ của phản ứng
tổng hợp (*) bằng tốc độ của phản ứng (1):
0,25

1 d  H2O2 
k1[H 2 O 2 ][I- ]
2
dt
Cơ chế phù hợp với định luật tốc độ.
2/ Nếu phản ứng (2) chậm thì:
v 

1 d  H2O2 
k2 [H 2 O 2 ][IO - ]
2
dt
Chấp nhận nồng độ của IO- là ổn định ta có:
v 

d [IO- ]
k
k1[H 2O 2 ][I - ]  k 2 [IO- ][H 2O 2 ] 0  [IO- ]  1 [I - ]
dt
k2

(a)
0,25
(b)

Thay (b) vào (a) ta được:
1 d  H2O2 
k1[H 2 O 2 ][I- ]
2

dt
Cơ chế phù hợp với định luật tốc độ.
3/ Nếu hai phản ứng có tốc độ xấp xỉ nhau thì:
v 

1 d [H 2 O 2 ] 1
  k1[H 2 O2 ][I- ]  k2 [H 2 O 2 ][IO - ]
0,25
2
dt
2
Chấp nhận nồng độ của IO- là ổn định, rồi tính [IO-] như ở trường hợp 2 và thay
vào biểu thức trên ta được:
v 

7


1 d  H2O2 
k1[H 2 O 2 ][I- ]
2
dt
Cơ chế phù hợp với định luật tốc độ.
Trong 3 trường hợp, trường hợp đầu hợp lí hơn cả vì ở đây khơng cần chấp 0,25
nhận điều kiện gì; mặt khác ở trường hợp 2, nếu đã giả thiết phản ứng (2) là chậm
thì việc chấp nhận nồng độ của IO- ổn định là khơng hợp lí.
v 

Câu II. Nhiệt – Cân bằng hóa học (2,5 điểm).
1. Tính năng lượng mạng lưới tinh thể BaCl2 từ 2 tổ hợp dữ kiện sau:

a) Entanpi sinh của BaCl2 tinh thể: - 859,41 kJ/mol
Entanpi phân li của Cl2: 238,26 kJ/mol
Entanpi thăng hoa của Ba: 192,28 kJ/mol
Năng lượng ion hoá thứ nhất của Ba: 500,76 kJ/mol
Năng lượng ion hoá thứ hai của Ba: 961,40 kJ/mol
Ái lực electron của Cl : - 363,66 kJ/mol
b) Hiệu ứng nhiệt của q trình hồ tan 1 mol BaCl2 vào  mol H2O là: -10,16kJ/mol.
Nhiệt hiđrat hoá ion Ba2+ : - 1344 kJ/mol
Nhiệt hiđrat hoá ion Cl- : - 363 kJ/mol
Trong các kết quả thu được, kết quả nào đáng tin cậy hơn.
Hướng dẫn chấm
Ý

Nội dung

1.a

Điể
m

o

Ba(r)

+ Cl2(k)

Hth(Ba)

HS(BaCl , tt)
2

BaCl2 (tt)

 Hpl(Cl2)

Ba(k) + 2Cl (k)
o

Uml = H

I1(Ba) + I2(Ba)
2. ACl

Uml
Ba2+ + 2Cl-

-  Hth (Ba) - Hpl(Cl ) - I1(Ba) - I2(Ba) - 2ACl

S(BaCl2, tt)

2

0,5

= - 859,41 - 192,28 - 238,26 - 500,76 - 961,40 + 2 .363,66
= - 2024,79 (kJ/mol)
1.b

0,25

Uml =  H1 +  H2 -  Hht(BaCl2)
= -1344 - 2.363 + 10,16 = -2059,84 (kJ/mol)
Kết quả a) đáng tin cậy hơn, kết quả tính theo mơ hình b) chỉ là gần đúng do mơ
hình này khơng mơ tả hết các quá trình diễn ra trong dung dịch, các ion nhất là 0,25

8


cation ít nhiều cịn có tương tác lẫn nhau hoặc tương tác với H2O.
Cho cân bằng hóa học: N2 (k) + 3H2 (k) 2NH3 (k);
 = - 92 kJ
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ số mol đúng bằng hệ số tỉ lượng 1: 3 thì khi đạt
tới trạng thái cân bằng (450oC, 300 atm) NH3 chiếm 36% thể tích.
a. Tính hằng số cân bằng KP.
b. Giữ nhiệt độ không đổi (450oC), cần tiến hành dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới trạng
thái cân bằng NH3 chiếm 50% thể tích?
c. Giữ áp suất không đổi (300 atm), cần tiến hành ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng thái cân bằng
NH3 chiếm 50% thể tích?
2.

Hướng dẫn chấm
N2 (k) +
3H2 (k)
1
1.Ban đầu (mol)
Cân bằng (mol) 1-x

n

2NH3 (k);



 = - 92 kJ

3
3-3x

2x

= 1 – x + 3 – 3x + 2x = 4 – 2x (mol)

sau

2x

%VNH 3 = 4 - 2x .100% = 36%  x = 0,529
1  0,592

1 x

%VN 2 = 4 - 2x .100% = 4  2.0,592 .100% = 16%
%VH 2 = 100 - (36 + 16) = 48%
KP =
2.

2
PNH
3

PH32 PN 2

=

0,36 2.P 2
0,16.P. 0,48.P 

3

=

0,36 2
= 8,14.10-5 (atm--2)
0,16.0,48 3.P 2

0,5

2x

%VNH 3 = 4 - 2x .100% = 50%  x = 2/3
1 x

%VN 2 = 4 - 2x .100% = 12,5%;
%VH 2 = 37,5%
KP =

2
PNH
3

PH32 PN 2

3.
KP 2 =
ln

=

2
PNH
3

PH32 PN 2

0,5 2
= 8,14.10-5 (atm--2)
0,125.0,375 3.P 2

 P = 682,6 (atm)

0,5

0,5 2
= 0,125.0,375 3.300 2 = 4,21.10-4

KP2
KP
1
1
R

H  1
1 


ln
 
 
=
R  T1 T2 
T1 T2 H
KP
K P1

2

1



K P2
R
1
1
1
8,314
4,21.10  4
ln

.
ln

= T =
T2
H
K P1
450  273 92.10 3
8,14.10  5
1

 T2 =

0,5

652,9 K
Câu III. Dung dịch- Phản ứng oxi hóa – khử, pin điện, điện phân (2,5 điểm)

9


Cho sơ đồ pin: Cu Cu2+ Ag+ Ag
Biết: E0Ag+/Ag = 0,8V ; E0Cu2+/Cu = 0,337V
1. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu: [Ag+] = 10-4M; [Cu2+] = 10RT
ln 0,0592 lg
F

1

M;

2. Hãy cho biết sơ đồ pin, suất điện động và phản ứng trong pin, nếu thêm NH3 1M vào nửa bên
phải của pin. Biết: [Ag(NH3)2+]:  2 = 107,24 ; bỏ qua sự thay đổi về thể tích.

3. Thêm NaOH 1M vào nửa bên trái, sau khi phản ứng xong, suất điện động của pin bằng 0,813V.
Tính tích số tan của Cu(OH)2. Bỏ qua sự thay đổi về thể tích.
4. Tính pH của dung dịch NaHA 0,1 M. Biết H2A có Ka1=10-6,35; Ka2=10-10,33.

Hướng dẫn chấm
1.

1. E Ag



/ Ag

0
E Ag


/ Ag

0,125

0, 0592
lg[ Ag  ] = 0,5632V
1

0
ECu 2 / Cu ECu

2
/ Cu

0, 0592
lg[Cu 2 ] = 0,3074V
2

0,125

0
Do E Ag  / Ag  ECu 2 / Cu nên: catot điện cực Ag, anot điện cực Cu

2.

Sơ đồ pin: (-) Cu Cu2+ 10-1 M Ag+ 10-4M Ag (+)
Epin = E(+) - E(-) = 0,5632 - 0,3074 = 0,2558V
Phản ứng trong pin: Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
[Ag ( NH 3 ) 2 ]
Ag+ + 2NH3 
Ag(NH3)2+  2 =
= 107,24
[Ag  ][NH 3 ]2

0,125
0,125

 2 khá lớn, xem phản ứng xảy ra hoàn toàn  [Ag(NH3)2+] = [Ag+] = 10- 4M
[NH3] = 1 - 2.10-4  1M
E Ag  / Ag E

0
Ag  / Ag

0, 0592 [Ag(NH3 )2 ]
0, 0592

lg

lg[ Ag ] = 0,8 +
1
 2 [NH 3 ]2
1

0, 0592 10 4
= 0,8 +
lg 7,24 = 0,1346V
1
10

0,5

0
Do E Ag  / Ag  ECu 2 / Cu nên: catot điện cực Cu, anot điện cực Ag

Sơ đồ pin: (-) Ag Ag(NH3)2+ 10-4M, NH3 1M Cu2+ 10-1M Cu (+)
Epin = E(+) - E(-) = 0,3074 - 0,1346 = 0,1728V
Phản ứng trong pin: 2Ag + Cu2+ + 4NH3 → Cu + 2[Ag(NH3)2]+
3.

Cu2+ +

2OH- →

[Cu2+] giảm 


0,125
0,125
0,125

Cu(OH)2↓

ECu 2 / Cu giảm < E Ag  / Ag  Epin = E Ag  / Ag - ECu 2 / Cu

ECu 2 / Cu = E Ag  / Ag - Epin = 0,5632 - 0,813 = - 0,2498V

0, 0592
ECu 2 / Cu = 0,337 +
lg[Cu 2 ] = - 0,2498V  [Cu2+] = 10-19,82M
2
2+
Cu
+
2OH- → Cu(OH)2 Ks-1

0,25
0,125

10


4.

[Cu2+] pư = 0,1 – 10-19,82  0,1M ; [OH-]cb = 1- 0,2 = 0,8M
Ks = [Cu2+][OH-]2 = 10-19,82(0,8)2 = 10 -20,01
-Mô tả 4 cân bằng trong dung dịch :

0,25


 Na   HA
NaHA 

K w [H + ][OH - ] (1)


 H   OH 
HOH 


0,25

[H + ][A 2- ]


HA 
H

A
Ka

(2)


2
[HA - ]

 H 2 A K a11  [H 2 A]
HA  H  
(3)

[HA - ].[H + ]


2



- Viết điều kiện proton : [H+] = [OH-] + [A2-] – [H2A] (4)
+
Biến đổi: [H ]=

K W K a 2 .[HA - ] [H + ].[HA - ]


(5)
[H + ]
[H + ]
K a1

K W  K a 2 .[HA - ]
Rút ra : [H ]=
1+K -1a1.[HA - ]

+

(6)

Trong đa số trường hợp HA- phân li rất yếu nên có thể coi [HA-] = C mol/l của mối
ban đầu.:
[H + ]=

K W  K a 2 .C
1+K -1a1.C

(7)
0,25

Đáp số: [ H+]=4,576.10-9. pH = 8,34
(Nếu KW << Ka2.C; 1<< Ka1-1.C hay Ka1 <1
[H + ]= K a1.K a 2  pH  ( pK a1  pK a 2 ) )
2
Câu IV. Hóa nguyên tố nhóm IVA, VA (2,5 điểm)
Một nguyên tố X, nguyên tử có ba lớp electron (K, L, M) có các giá trị năng
lượng ion hố I (tính theo kJ/mol) như sau:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
1012
1903

2910
4956
6278
22230
1. Viết cấu hình electron của X.
2. Xác định công thức phân tử , viết tên gọi các chất trong sơ đồ và viết PTHH thực hiện
mỗi chuyển hóa theo sơ đồ sau:
(A)
(6)
X

(1)
(7)
(8)

(B)
(9)

(2)
(10) (3)

(11)

(C)

(F)

(D)
(12)
(13)

(4)
(5)
(G)

(E)
(14) (H)
(15)

Biết: Trong các hợp chất A, B, C, D, E, F, G, H thì X có mức oxi hóa cao nhất. B, D, E tạo
dung dịch làm đỏ quỳ tím. Dung dịch F, G phản ứng với axit mạnh và bazơ mạnh. Các chất F, G, H
khi đốt cho ngọn lửa màu tím.

11


3. Cho 0,1mol mỗi axit H3XO2 và H3XO3 tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được hai
muối có khối lượng lần lượt là 10,408g và 15,816g. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên hai phân
tử axit trên.
Hướng dẫn chấm:
NỘI DUNG
1. Ta thấy có bước nhảy đột ngột về năng lượng ion hóa sau khi tất cả các e hóa trị đã bị
tách ra. Ở đây sau I5 có sự tăng đột biến, như vậy X có 5 e hóa trị, do đó thuộc nhóm
VA, X có 3 lớp e nên thuộc chu kì 3. Vậy X là photpho (P). Cấu hình e của X:
1s22s22p63s23p3.
2. Lập luận xác định được kết quả như sau:
A
Ca3(PO4)2
Canxi photphat
E

HPO3
Axit metaphotphoric

B
H3PO4
Axit photphoric
Axi orthophotphoric
F
KH2PO4
Kali
đihidrophotphat

C
P2O5
Photpho(V) oxit
Anhidrit photphoric
G
K2HPO4
Kali hidrophotphat

-Các PTHH:
(1) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4  3CaSO4 + 2H3PO4

ĐIỂM
0,25

0,25

D
H4P2O7

Axit
điphotphoric
H
K3PO4
Kali hotphat
0,75

(2) 2H3PO4  t H4P2O7 + H2O
0

(3) H4P2O7 + H2O  2H3PO4
(4) H4P2O7  t 2HPO3 + H2O
0

(5) 2HPO3 + H2O  H4P2O7
0

C
(6) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C  1200
3CaSiO3 + 2P + 5CO
 

(7) P + 5HNO3 (đặc)  H3PO 4 + 5NO2 + H2O
(8) 4 P + 5 O2  t 2 P2O5
0

(9) P2O5 + 3H2O  2H3PO4.
(10) H3PO4 + KOH  KH2PO4 + H2O
(11) P2O5 + 2KOH + H2O  2KH2PO4
(12) KH2PO4 + KOH  K2HPO4 + H2O

(13) P2O5 + 4KOH  2K2HPO4 + H2O
(14) K2HPO4 + KOH  K3PO4 + H2O
(15) P2O5 + 6KOH  2K3PO4 + 3H2O
3. Từ 0,1 mol H3PO2 phản ứng với KOH tạo ra 0,1 mol muối
 M muối = 10,408/ 0,1 mol = 104,08g/mol
KxH3-xPO2 có M = 39,09 x + 1, 008 (3-x) + 30,97 + 32 = 104,08
M = 38,08 x + 65,994 = 104, 08  x = 1

0,5

Công thức của muối là KH2PO2
 phân tử axit có 1 ngun tử H có tính axit
Từ 0,1 mol H3PO3  0,1 mol muối KyH3-y PO3
 khối lượng muối = 15,86g  M muối = 158,16g/mol

0,5

12


39,09 y + 1, 008 (3-y) + 30,97 + 48 = 158,16
38,08 y + 81,994 = 158, 16  38,08 y = 76,166  y = 2
Công thức của muối là K2HPO3  phân tử axit có 2 nguyên tử H axit
Các nguyên tử H axit phải liên kết với O để bị phân cực mạnh nên
O
hai axit có cơng thức cấu tạo:
O

H

P
H O

H

H3PO2
axit hypophotphorơ

0,25

P H
O
H
H3PO3

H O

axit photphorơ

Câu V. Phức chất, phân tích trắc quang (2,5 điểm).
1. a) Thêm CN− vào dung dịch Ni2+, đầu tiên xuất hiện kết tủa màu xanh, khi CN − dư thì kết tủa tan,
tạo thành dung dịch trong suốt màu vàng, sau đó khi CN − rất dư thì dung dịch chuyển sang màu đỏ.
Hãy giải thích các hiện tượng trên.
b) Nếu cho dung dịch màu vàng ở trên phản ứng với Na trong NH 3 lỏng thì tạo thành một sản
phẩm A có màu đỏ, nghịch từ, khơng bền trong khơng khí. Hãy cho biết A là hợp chất nào?
2. Chiếu một chùm tia đơn sắc (có bước sóng λ xác định) qua dung dịch mẫu chất nghiên cứu thì
 I 
cường độ của tia sáng tới Io giảm đi chỉ còn là I. Tỉ số T =   được gọi là độ truyền qua. T phụ
 I0  
thuộc vào nồng độ mol C (mol·L-1) của chất hấp thụ ánh sáng trong dung dịch, chiều dày lớp dung

dịch l (cm) và hệ số hấp thụ mol ε (L·mol-1·cm-1) đặc trưng cho bản chất của chất hấp thụ (định luật
Lambert-Beer):
- lg T = εlC
Để xác định giá trị Ka của một axit hữu cơ yếu HA, người ta đo độ truyền qua của một chùm tia đơn
sắc (tại bước sóng λ xác định) với dung dịch axit HA 0,05 M đựng trong thiết bị đo với chiều dày lớp
dung dịch l = 1 cm. Kết quả cho thấy 70% tia sáng tới bị hấp thụ. Giả thiết, chỉ có anion A - hấp thụ tia
đơn sắc tại bước sóng này và hệ số hấp thụ mol ε của A- là 600 L·mol-1·cm-1. Tính giá trị Ka của HA
trong điều kiện thí nghiệm.

Hướng dẫn chấm
NỘI DUNG
ĐIỂM
1. a) Ni2+ tạo thành với CN− các hợp chất có thành phần khác nhau tùy theo tỉ lệ các chất 0,75
phản ứng:
Ni2+ + 2CN− + xH2O → Ni(CN)2.xH2O ↓ (màu xanh)
Ni(CN)2.xH2O + 2CN− → [Ni(CN)4]2− (tan, màu vàng)
[Ni(CN)4]2− + CN− → [Ni(CN)5]3− (tan, màu đỏ)
b) Khi cho dung dịch [Ni(CN) 4]2− phản ứng với Na trong amoniac lỏng sẽ xảy ra phản 0,5
ứng khử Ni2+:
2[Ni(CN)4]2− + 2Na → [Ni2(CN)6]4− + 2Na+ + 2CN−
Hoặc [Ni(CN)4]2− + 2Na → [Ni(CN)4]4− + 2Na+

13


[Ni2(CN)6]4− và [Ni(CN)4]4− đều nghịch từ (CN− là phối tử trường mạnh), dễ bị oxi hóa 0,5
lên Ni2+.
2. Gọi cường độ ánh sáng ban đầu là Io, cường độ ánh sáng sau khi đi qua dung dịch là I. 0,5
Theo đầu bài, cường độ ánh sáng sau khi đi qua dung dịch có giá trị:
I = Io – 70%Io = 30%Io

 30% I o 
Từ định luật Lambert-Beer ta có: D = 600.1. C A =  lg 
 = 0,5229
 Io 
Từ đó, nồng độ của A- tại cân bằng là: 8,715.10-4 (M);
Xét cân bằng:



HA
[ ] 0,05 – 8,715.10-4

H

+

+

8,715.10-4

A

0,5

-

Ka

8,715.10-4

4 2

Từ đó: K a 

 8, 715.10 

4

(0, 05  8, 715.10 )

1,55.10 5

Vậy, hằng số phân li của axit HA là Ka = 1,55.10-5.
Câu VI. Đại cương hóa hữu cơ ( Cơ chế phản ứng- xác định cấu trúc – đồng phân lập thể-danh
pháp- so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, độ tan ( cho dưới dạng bài tập giải thích dựa
trên cơ sở những dữ kiện đã cho)- khả năng phản ứng): 2,5 điểm.
1. Cho các dữ liệu pKa của một số axit cacboxylic như sau:
Axit
pKa1
pKa2
Axit oxalic
1,27
4,27
Axit malonic
2,86
5,70
Axit sucxinic
4,21
5,64
Axit glutaric

4,34
5,27
a) Tại sao các axit này mạnh hơn so với các axit monoankylcacboxylic tương ứng?
b) Giải thích chiều biến đổi pKa1; pKa2 khi số nguyên tử cacbon tăng.
2. Sắp xếp (có giải thích) các chất trong mỗi dãy sau trình tự tăng dần tính bazơ:
Dãy 1:
NH2

NH2

NH

A

B

C

Dãy 2:
H
N

H
N

H
N
H3C

O

D

E

N
H

F

NH

CH3

G

Dãy 3:

14


CH3
N
N
H3C

N

CH3

H

N

J

K

Dãy 4:

N

N

N

J

M

N

3. So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau , giải thích:

S

N
(B)

(B)

(C)

O

(D)

NH

(E).

Hướng dẫn chấm:
NỘI DUNG
1. a) Nhóm –COOH thứ hai đóng vai trị hút electron làm tăng độ mạnh tính axit của nhóm
–COOH thứ nhất.
b) pKa1 tăng dần (tính axit giảm dần) do ảnh hưởng hút electron của nhóm –COOH giảm
khi độ dài mạch liên kết tăng.
pKa2 của axit oxalic giảm bất thường là do tạo được bazơ liên hợp đặc biệt bền vững.
pKa2 từ axit malonic giảm dần (tính axit tăng dần) do bazơ liên hợp tăng độ bền khi tương
tác đẩy giữa 2 nhóm –COO- giảm (do khoảng cách tăng dần)
2.

ĐIỂ
M
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

0,25

15


0,25

,025

3. Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi:
0,25
D< A < C < B < E.
Giải thích:
0,25
E có nhiệt độ sơi cao nhất vì giữa các phân tử E có khả năng hình thành liên kết hidro liên
phân tử.
B: Có momen lưỡng cực lớn do có nguyên tử N có độ âm điện lớn, hút e mạnh làm tăng
mo men lưỡng cực.
C có nhiệt độ sơi tăng ít so với ben zen vì có ngun tử S liên kết trong vịng làm tăng
momen lưỡng cực tăng nhẹ .
A phân tử không phân cực nhưng do khối lượng phân tử lớn hơn D.
D. Có nguyên tử O vừa gây hiệu ứng liên hợp dương (+C), vừa gây hiệu ứng cảm ứng âm
(-I), kết quả momen lưỡng cực nhỏ, đồng thời phân tử khối nhỏ hơn A.vì vậy nhiệt độ sơi
của D thấp nhất.
Câu VII. Hiđrocacbon (phản ứng, cấu trúc): 2,5 điểm
1. Người ta tách được từ dầu mỏ một hợp chất A. Khi cho A tác dụng với brom có chiếu sáng, thu
được hợp chất B chứa 55,8%C và 7,01%H, còn lại là brom chỉ chiếm một nguyên tử trong phân tử.
Cả A và B đều là những hợp chất bền, không làm mất màu dung dịch KMnO 4 loãng và đều không
quang hoạt.
a) Xác định công thức phân tử của A và B.

b) Viết công thức cấu tạo và công thức lập thể của A và B.
c) Dự đoán trạng thái của A (lỏng hay rắn). Giải thích.
d) Dự đốn khả năng phản ứng của B với dung dịch kiềm/ nước. Giải thích.
2. Hiđro hóa hiđrocacbon A (C10H14) thu được hiđrocacbon C10H18. Ozon hóa A rồi chế hóa tiếp với
Zn/CH3COOH thu được O=CH[CH2]3CO-CO[CH2]3CH=O.
a) Viết hai cơng thức cấu tạo có thể có của A.
b) Hiđrocacbon A phản ứng với anhiđrit maleic cho sản phẩm cộng – đóng vịng Đinxơ – Anđơ B.
Viết cơng thức cấu tạo chính xác của A và B.
c) Viết công thức cấu tạo của các sản phẩm cộng và cơ chế phản ứng xảy ra khi cho A phản ứng với
HCl theo tỉ lệ mol 1 :1.
Hướng dẫn chấm:
NỘI DUNG
1. a) Từ %m tìm được CTPT của A là C10H16, B là C10H16Br.

ĐIỂ
M
0,5

16


b) Công thức cấu tạo và công thức lập thể :

0,5

c) A là chất rắn, có nhiệt độ nóng chảy cao, vì có cấu trúc đối xứng cao.
0,25
d) B khơng phản ứng với kiềm nước, dù SN1 ( vì cacbocation không bền và không phẳng) 0,25
hay là SN2 (không thể xảy ra vì sự án ngữ khơng gian).
2. a) A có 2 liên kết C=C, hai vịng (vì sản phẩm thủy phân ozonit vẫn giữ nguyên số 0,5

nguyên tử cacbon). A có thể là :

b) A2 là cơng thức chính xác của A, vì chỉ A2 mới có khả năng chuyển thành cấu dạng s- 0,25
cis là cấu dạng đien tham gia phản ứng cộng đóng vịng Đinxơ – Anđơ :

0,25

Câu VIII. Tổng hợp hữu cơ ( đến este) dạng dãy chuyển hóa( khơng có dị tố N,S). 2,5 điểm.
1(1,5 điểm). Hợp chất có cấu trúc

COOCH2CH3

được tổng hợp từ propen và benzen theo sơ đồ các phản ứng sau

17


A

C

B

MgCl

+

H

F

G

I

K

D

E

P

M

L

+C2H5OH
COOC2H5

Chỉ rõ cấu trúc của các chất ứng với các chữ cái.
Hướng dẫn chấm:
Cl

MgCl

D
+Cl2
to

Cl

A
MgCl

+
COOH

F

CHO

C

E
AlCl 3,to
G

OH

B

CHO

H+,to

NaBH 4

COCl

H

O
COOH

COOC 2H 5

+C2H5OH

P

+H2O

K

OH

I

+CH3MgCl
MgCl

CO2 MgCl

+CO2
M

L

2(1 điểm). Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau bằng cách xác định cấu trúc các chất từ (A) đến (L)

18


Hướng dẫn chấm:
Br

Na

KOH

ONa

OH

H2O

CH3CH2Br
O

Mg,ete
O

MgBr
O

1.
2. H3O+

+

1.O3
H2SO4
to

OH

O

2. (CH3)2S
Br2

Br

Br

KOH, to
O

C

1. BH3

C

1. NaNH2, 150oC
2. H2O

-

2. H2O2, OH

HC

C

Br2

NaNH2
Br
C

C
O

Br

1.
2. H3O+
C2H5
HO

C

C

C

CH3

19