Đề thi đề xuất hóa11

TRƯỜNG THPT CHUYÊN
VĨNH PHÚC

KÌ THI HSG TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XIII.
NĂM 2017 - MƠN: HĨA HỌC – KHỐI: 11
(Thời gian: 180 phút)
(Đề có 6 trang)

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

Câu 1. (2.5 điểm) Tốc độ phản ứng có cơ chế


1. Cho phản ứng: 2 NO2 (k)
2 NO (k) + O2(k). Mỗi đường cong trong
hình dưới biểu thị sự thay đổi nồng độ của một chất theo thời gian. Đường nào ứng
với sự phụ thuộc nồng độ oxi vào thời gian? Vì sao?
c
A
B
C
t

2. Để nghiên cứu động học của phản ứng
2[Fe(CN)6]3− + 2I−

2[Fe(CN)6]4− + I2 (*).

Người ta đo tốc độ đầu của sự hình thành iot ở 4 hỗn hợp dưới đây. Các hỗn hợp
ban đầu không chứa iot.
c([Fe(CN)6]3−)

mol/L

c(I−)
mol/L

c([Fe(CN)6]4−)
mol/L

Tốc độ đầu
mmol.L−1. h−1

Thí nghiệm 1 Hỗn hợp
1

1

1

1

1

Thí nghiệm 2 Hỗn hợp
2

2

1

1

4

Thí nghiệm 3 Hỗn hợp
3

1

2

2

2

Thí nghiệm 4 Hỗn hợp
4

2

2

1

16

Trong trường hợp tổng quát, tốc độ phản ứng được biểu thị bởi phương trình:
dc(I2 )
= k.ca([Fe(CN)6]3−).cb(I−).cd([Fe(CN)6]4−).ce(I2)
dt

Xác định giá trị của a, b, d, e và hằng số tốc độ phản ứng k.
3. Cơ chế sau đây đã được đề xuất cho phản ứng (*):
[Fe(CN)6]

3−

+ 2I

-

 k1


k 1

[Fe(CN)6]4− + I2−

(1)

1


2
 k


[Fe(CN)6]3− + I2−

[Fe(CN)6]4− + I2

(2)

a. Trong 2 phản ứng trên, phản ứng nào diễn ra nhanh, phản ứng nào diễn ra chậm?
b. Chứng minh rằng cơ chế trên phù hợp với phương trình biểu diễn tốc độ phản
ứng tìm được ở 2.
Câu 2. (2.5 điểm) Nhiệt, cân bằng hóa học
Đun nóng hỗn hợp khí gồm O2 và SO2 có chất xúc tác, xảy ra phản ứng:
1
O2 + SO2 
2

SO3

(1)

1. Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 600C (chấp nhận hiệu ứng nhiệt của
phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ). Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào tới trạng thái
cân bằng của phản ứng (1)?
2. Trong một thí nghiệm, người ta đưa từ từ oxi vào một bình dung tích 1 lít chứa
0,025 mol SO2 có chất xúc tác (thể tích của chất xúc tác khơng đáng kể) ở 100 oC.
Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng thì có 0,015 mol SO 3 được tạo thành, áp
suất tổng của hệ là 1 atm. Tính Kp.
3. Cân bằng (1) sẽ chuyển dịch như thế nào trong các trường hợp sau:
a) Cho một lượng N2 vào bình phản ứng để áp suất khí trong bình tăng gấp đơi?
b) Giả thiết thể tích khí trong bình tăng gấp đơi, lượng N 2 cho vào bình phản ứng
chỉ để giữ cho áp suất tổng không đổi?
Cho các số liệu nhiệt động như sau:
0
Khí
Hsinh

(kJ.mol– S0 (J.K–1.mol–1) C0p (J.K–1.mol–1)
1

)
SO3
-395,18
256,22
50,63
SO2
-296,06
248,52
39,79
O2
0,0
205,03
29,36
Câu 3. (2.5 điểm) Dung dịch điện ly - phản ứng oxi hoá khử - pin điện điện phân
(có cân bằng tạo chất ít tan)
1. Một trong các phương pháp tách loại asen khỏi nước ngầm là dùng oxi khơng khí
đồng thời oxi hóa As(III) thành As(V) và Fe(II) thành kết tủa Fe(OH)3. Khi đó As(V)
sẽ bị hấp phụ trên bề mặt Fe(OH)3 và tách khỏi dung dịch nước. Biết rằng trên bề mặt
Fe(OH)3 sẽ tích điện dương khi pH<7 và tích điện âm khi pH > 7. Axit asenic H3AsO4
có pKa1 = 2,2; pKa2 = 6,9; pKa3 = 11,5.
a) Nếu coi tổng nồng độ mol các dạng tồn tại axit asenic trong dung dịch là
100%. Hãy tính xem các dạng H3AsO4 và H2AsO4- ở pH = pKa1, các dạng H2AsO4- và

2


HAsO42- ở pH= pKa2, các dạng HAsO42- và AsO43- ở pH= pKa3 chiếm bao nhiêu phần

trăm (về số mol).
b) Cho biết As(V) sẽ được tách loại khỏi nước tốt nhất ở pH = pKa1, pH=
pKa2 hay pH= pKa3. Giải thích.
2. Pin sạc axit chì vẫn là một trong những loại pin phổ biến nhất được sử dụng
trong xe hơi ở đầu của thế kỷ 21. Nó có một số đặc điểm vượt trội, và nó có thể
được tái chế gần như hồn tồn. Trong suốt q trình pin phóng điện thì điện cực
chì và chì (IV) oxit chuyển thành điện cực sunfat chì. Axit sulfuric được sử dụng
như là chất điện phân.
a. Viết các q trình hóa học xảy ra ở mỗi điện cực, phản ứng chung xảy ra khi pin
phóng điện và sơ đồ pin.
0
0
Cho: E Pb2 /Pb  0,126V; EPbO / Pb 1, 455V ; pK a(HSO4 ) 2, 00; pK s(PbSO4 ) 7, 66; tại 25oC:
2

2, 303

2

RT
0, 0592V
F

b. Tính:
E 0PbSO4 /Pb ; E 0PbO2 /PbSO4 và suất điện động của pin khi CH 2SO4 1,8 M.

Câu 4. (2.5 điểm) Hóa nguyên tố (nguyên tố nhóm IV, V)
1. A là một hợp chất của nitơ và hidro với tổng điện tích hạt nhân bằng 10. B là
một oxit của nitơ, chứa 36,36% oxi về khối lượng.
a. Xác định các chất A, B, X, D, E, G và hoàn thành các phương trình phản ứng:

A + NaClO → X + NaCl + H2O
X + HNO2 → D + H2O
D + NaOH → E + H2O
G + B → D + H2O
b. Viết công thức cấu tạo của D. Nhận xét về tính oxi hóa - khử của nó.
c. D có thể hịa tan Cu tương tự HNO 3. Hỗn hợp D và HCl hòa tan được vàng
tương tự cường thủy. Viết phương trình của các phản ứng tương ứng.
2. A là một oxit của nitơ có màu nâu. A tham gia vào các phản ứng sau đây:
1) SO2 + A + H2O = H2SO4 + B 4) A + H2O + O2 = ...
7) D + A = C + ...
2) A + H2O (lạnh) = ...
5) A + SO2 + H2O = C +... 8) C + H2O = ...
3) A + H2O (nóng) = ...
6) A + SO2 + H2O = D + ...
Biết rằng phản ứng 6 tỉ lệ mỗi chất là 1:1:1. C nhiều hơn D đúng một nguyên tử
hydro. Xác định cấu trúc các chất chưa biết và vẽ công thức cấu tạo hợp chất D.
Câu 5. (2.5 điểm) Phức chất, phân tích trắc quang

3


1. Dựa vào thuyết VB hãy viết công thức cấu tạo của các phức chất sau: [Fe(CO) 5];
[Fe(CO)6]Cl2, biết rằng chúng đều nghịch từ.
2. Thuyết VB khơng thể giải thích được tại sao một bazơ Lewis yếu như CO lại có
khả năng tạo phức chất tốt và tạo nên những phức chất cacbonyl bền vững.
Dựa vào cấu hình electron của phân tử CO theo thuyết MO, hãy giải thích sự
tạo thành liên kết bền giữa kim loại và CO.
3. Cho phản ứng: [Fe(CO)5] + 2 NO → [Fe(CO)2(NO)2] + 3 CO
(a) Giải thích tại sao có thể thay thế 3 phối tử CO bằng 2 phối tử NO trong
phản ứng trên.

(b) Tìm một phức chất cacbonyl (chỉ chứa phối tử CO) đồng điện tử với
[Fe(CO)2(NO)2]. Hãy dự đoán cấu trúc phân tử của [Fe(CO)2(NO)2].
4. Độ hấp thụ riêng của phân tử chất A ở λmax = 279,1 nm là ε = 1,48.10 3
(L/mol.cm), trong khi đó, dạng proton hố của A lại khơng hấp thụ ánh sáng có
bước sóng trên. Độ truyền qua của một dung dịch chứa chất A với nồng độ 2.10-4
M trong cuvet dày 2,0 cm ở 279,1 nm bằng 0,82. Tính giá trị pH của dung dịch
này. Biết hằng số bazơ của A là pKb = 9,2.
Câu 6. (2,5 điểm) Cơ chế
Đề xuất cơ chế cho các phản ứng sau

b)
OH

O

H3O+
OH

c)

N
Et

CH2Cl

Cl

to
N
Et

d)

4


COOEt
CH3

Et3N

HCHO + CH3COCH3 + CH3COCH2COOEt

to

e)

O
HCOOH
OH
OH

Câu 7. (2,5 điểm) Hiđrocacbon
Corannulene là một hydrocarbon thơm đa vịng với cơng thức hóa học
C20H10. Phân tử bao gồm một vòng Cyclopentane hợp nhất với 5 vịng benzen, do
đó nó có một cái tên khác là circulene. Nó là mối quan tâm khoa học vì nó là một
polyarene đặc và có thể được coi là một mảnh của Buckminsterfullerene. Do kết
nối này và cũng hình bát của nó, corannulene cũng được biết đến như một
buckybowl.Nó đã được điều chế bởi Jay Siegel theo sơ đồ sau:
HCHO

1. KCN

A

HCl

2. H3O

HF

B

+

C

SeO2

D

O
F

to

EtONa

1. NBS

G

H

2. Cu/Zn

Xác định các chất A => H.
Câu 8 (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ
Sơ đồ cho dưới đây được dùng để tổng hợp một loại thuốc kháng sinh trong
nhóm tetracycline.
COOMe
1. AcOMe, NaH
OMe

COOMe

A

2. ClCH2COOMe, NaH

1. Cl2/Fe

F

H2SO4

B

o

MeOH, t

NaH

(COOMe)2/NaH

K

Zn
HCOOH

C19H20ClNO5

C15H13ClO4

C19H22ClNO5

2.
EtOOC

1. Me2NH

Na

+

J

2. NaBH4

NaH

M

E

2. HF

I

1. COCl2
L

1. NaOH, H2O

D

KOH

H

C17H15ClO6

TsOH, to

C16H20O6

N2H4

OHC-COOtBu

HCl, to
G

2. MeOH/H2SO4

C

NaH
N

NH3

O

CONHtBu

5


Cl

NMe2
OH

O2/CeCl3
NaOH./MeOH
OMe O

OH

OH

CONH2
O

1. Hoàn thành dãy phản ứng (Các chất trong sơ đồ được biểu diễn dưới dạng công
thức cấu tạo)
2. Hãy vẽ công thức hợp chất tạo phức giữa tetracycline với một kim loại bất kì.
3. Khi sử dụng kháng sinh, đa phần mọi người đều cảm thấy khá mệt mỏi do có
nhiều tác dụng phụ. Vậy có nên sử dụng các thuốc để bổ sung nguyên tố vi lượng
để tăng sức đề kháng của cơ thể hay không?
HẾT.
GV ra đề: Mạc Thị Thanh Hà - 0904769299

6