5 đề học sinh giỏi Hóa lớp 11 Thành phố

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2004 - 2005
MÔN: HÓA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I M
(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 NH3 và NF3.
2. N2O4 phân li 20,0% thành NO 2 ở 27oC và 1,00 atm. Hãy xác định (a) giá trị K p; (b) độ phân li
của N2O4 tại 27oC và 0,10 atm; (c) độ phân li của 69g N2O4 trong bình 20 L ở 27oC.
3. Tính pH của dung dịch thu được khi thổi hết 224 mL khí CO 2 vào 200 mL dung dịch NaOH
0,05M, biết axit cacbonic có pK a1 = 6,35 , pK a 2 = 10,33 .
ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. Cấu tạo:
N

N

F
H
F
F
H
- NH3 phân cực hơn NF3 do trong NH3 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 NH3 cao hơn do NH3 tạo được liên kết H liên phân tử.
- NH3 là một bazơ còn NF3 thì không, do trong NF3 các nguyên tử F hút
electron làm giảm mật độ electron trên nguyên tử N.
2. Xét phản ứng phân li:
N2O4 
2NO2
n
0
nα
2nα
n-nα
2nα
2
PNO
× 2NO 2
4α 2
1− α
2α
2
=
×P =
×P
Phần mol:
, KP =
PN 2O 4 × N 2O 4
1− α2
1+ α
1+ α

H

(a) K P =

4α 2
4 × (0,2) 2
×
P
=
× 1 = 0,17
1− α2
1 − (0,2) 2

0,75
(0,25 × 3)

1,50
(0,50 × 3)

4α 2
× 0,10 = 0,17 ⇒ α = 0,546 (54,6%)
1− α2
69
= 0,75mol
(c) n =
92
0,75(1 − α) × 0,082 × 300
PN 2O 4 =
= 0,9225(1 − α)
20

2.0,75.α × 0,082 × 300
PNO 2 =
= 1,845α
20
(1,845α) 2
KP =
= 0,17 ⇒ α = 0,1927 (19,27%)
0,9225(1 − α)
(b)

1


0,224
= 0,01mol, n NaOH = 0,2 × 0,05 = 0,01
22,4
Vì số mol CO2 và NaOH bằng nhau nên hệ chỉ chứa NaHCO3. Có thể tính pH
0,75
của hệ lưỡng tính này bằng công thức:
(0,25+0,5)
1
1
pH = (pK 1 + pK 2 ) = ( 6,35 + 10,33) = 8,3
2
2

3. n CO 2 =

Câu II
(3 điểm)

1. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho NH 4Cl tác dụng với CuO và với ZnO. Cho biết
ứng dụng thực tế của NH4Cl tương ứng với các phản ứng này.
2. Hòa tan 10,00 g hỗn hợp gồm Cu 2S và CuS bằng 200,0 mL dung dịch MnO 4- 0,7500 M trong
môi trường axit. Sau khi đun sôi để đuổi hết khí SO 2 sinh ra, lượng MnO4- còn dư trong dung
dịch phản ứng vừa hết với 175,0 mL dung dịch Fe2+ 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
1. Trong thực tế, NH4Cl được dùng để đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn:
4CuO + 2NH4Cl → N2 + 3Cu + CuCl2 + 4H2O
ZnO + 2NH4Cl → ZnCl2 + 2NH3 + H2O
2. (a) Phương trình phản ứng:
5Cu2S + 8MnO4- + 44H+ → 10Cu2+ + 5SO2 + 8Mn2+ + 22H2O
5CuS + 6MnO4- + 28H+ → 5Cu2+ + 5SO2 + 6Mn2+ + 14H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
(b) Xác định %
1
1
(1) ⇒ n MnO−4 ( 3) = n Fe 2 + = × 0,175 × 1 = 0,035mol
5
5
n MnO− (1, 2 ) = 0,2 × 0,75 − 0,035 = 0,115mol
⇒

ĐIỂM
1,50
(0,50 × 3)

(1)
(2)

(3)

0,75
(0,25 × 3)

4

Đặt số mol Cu2S và CuS lần lượt là x và y, ta có:
 160 x + 96 y = 10
 x = 0,025
 8 x + 6 y = 0,115 ⇒ 
 y = 0,0625
 5
5
0,0625 × 96
%m CuS =
× 100% = 60%
⇒
10

0,75

Câu III
(4 điểm)
1. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch NaHSO 4, Na2CO3, AlCl3,
Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Các phản ứng minh họa viết dưới dạng ion thu gọn.
2. Hòa tan hết 2,2 g hỗn hợp kim loại A gồm sắt và nhôm trong 150 mL dung dịch HNO 3 2M
thu được dung dịch B và 448 mL (đktc) khí C gồm N 2O và N2 có tỉ khối so với không khí
bằng 1,2414. Thêm 13,6 g NaOH nguyên chất vào dung dịch B thu được kết tủa D, lọc kết tủa
D thu được dung dịch nước lọc E.

(a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A ban đầu.
(b) Nung kết tủa D đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
(c) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M cần thêm vào dung dịch E để thu được 2,34 g kết tủa.
2


ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm:
1,50
 Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử. Mẫu thử có màu hồng là dung dịch
(0,25 × 6)
Na2CO3, các mẫu thử còn lại không màu.
CO32- + H2O  HCO3- + OH Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại.
Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4
CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2
Ca2+ + CO32- → CaCO3↓
Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl.
2. (a) Đặt số mol N2O và N2 lần lượt bằng a và b, ta có:
0,448

a
+
b
=

= 0,02

22,4
⇒ a = b = 0,01
 44a + 28b

= 1,2414 × 29 = 36
 0,02
Đặt số mol Fe và Al lần lượt bằng x và y
Chất khử
Chất oxi hóa
Fe - 3e → Fe3+
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
3x x
0,10
0,08
Al - 3e → Al3+
12H+ + 2NO3- + 10e → N2 + 6H2O
3y y
0,12
0,10
n
(
pu
)
=
0
,
22
mol

<
n
(
bd
)
=
0
,
3
mol nên axit dư, phản ứng không tạo
Vì H +
H+
Fe2+.
56 x + 27 y = 2,2 x = 0,02
⇒
1,00
Ta có: 
 y = 0,04
 3x + 3y = 0,18
0,02 × 56
× 100% = 50,9% và %m Al = 49,1%
2,2
(b) Thêm NaOH vào dung dịch B [H + (0,15.2-0,22 = 0,08 mol), Fe3+ (x = 0,02
mol), Al3+ (y = 0,04 mol) và NO3-]
H+ + OH- → H2O
(1)
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
(2)
3+
Al + 3OH → Al(OH)3

(3)
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
(4)
13,6
n OH − (1, 2,3, 4 ) = n H + + 3n Fe3+ + 4n Al3+ = 0,3mol < n OH − ( bd ) =
= 0,34mol
40
⇒ sau (1), (2), (3), (4) vẫn còn dư OH-, kết tủa D là Fe(OH)3 (0,02mol)
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O, ⇒ mrắn = m Fe 2O3 = 0,01 × 160 = 1,6g
(c) Thêm HCl vào dung dịch E [Na+, OH- (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) và NO3-]
OH- + H+ → H2O
(5)
+
AlO2 + H + H2O → Al(OH)3 (6)
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
(7)
Vậy %m Fe =

0,50

3


2,34
= 0,03mol
78

n Al( OH )3 =

1,00

(0,50 × 2)

Trường hợp 1: Xảy ra (5), (6) và AlO2- dư
n H + = n OH − + n Al( OH )3 = 0,04 + 0,03 = 0,07 mol , ⇒ V =

0,07
= 0,14L
0,5

Trường hợp 2: Xảy ra (5), (6), (7)
n Al( OH )3 ( 7 ) = 0,04 − 0,03 = 0,01mol
n H + = n OH − + n AlO− + 3n Al( OH )3 ( 7 ) = 0,04 + 0,04 + 0,03 = 0,11mol ⇒
2

V=

0,11
= 0,22L
0,5

Câu IV
(3 điểm)
1. Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy của C 2H6 và C2H4 lần
lượt bằng -368,4 kcal/mol và -337,2 kcal/mol [sản phẩm cháy là CO 2 (k) và H2O (l)], nhiệt
hình thành H2O (l) là -68,32 kcal/mol.
2. (a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên anken ít cacbon nhất đồng thời có đồng phân hình học và
đồng phân quang học. (b) Viết các đồng phân hình học và quang học ứng với cấu tạo đó (sử
dụng công thức Fisher) và xác định cấu hình mỗi đồng phân (Z/E và R/S). (b) Viết cấu tạo các
sản phẩm chính hình thành khi cho anken trên tác dụng với dung dịch nước brom có lượng
nhỏ muối natri clorua.

ĐÁP ÁN
1. (1) C2H6 (k) + 7/2O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (l) ∆H = −368,4kcal
∆H = −337,2kcal
(2) C2H4 (k) + 3O2 (k) → 2CO2 (k) + 2H2O (l)
∆H = −68,32kcal
(3) H2 (k) + 1/2O2 (k) → H2O (l)
Lấy (2) - (1) + (3) ta được:
C2H4 (k) + H2 (k) → C2H6 (k)
∆H = (−337,2) − (−368,4) + (−68,32) = −37,1kcal
2. (a) Cấu tạo:
H
CH3

CH

CH

C

ĐIỂM

1,00

0,25

(4-metylhex-2-en)

C2H5

CH3

(b) Cấu hình:
H
H
H

C
C

C

CH3

H
CH3 CH3

CH3

C

CH3

C2H5
(Z)(R)

C
C

H
H

C2H5
(Z)(S)

H
H

C
C

C

H

CH3

C2H5
(E)(R)

CH3
H

C

CH3

C
C

H
H

1,00
(0,25 × 4
)

C2H5
(E)(S)

(c) Cấu tạo các sản phẩm:
0,75
4


CH3

CH

CH

CH C2H5

CH3

CH

CH

CH

CH3

Br
CH

Br
CH

CH3
CH C2H5

CH3

OH
CH

Br
CH

CH3
CH C2H5

Cl

Br

CH3

CH3

C2H5

(0,25 × 3
)

Câu V
(3 điểm)
1. Hidrocacbon A có khối lượng phân tử bằng 80. Ozon phân A chỉ tạo andehit fomic và andehit
oxalic.
H C H
H C C H
O
O O
andehit fomic
andehit oxalic
(a) Xác định cấu tạo và gọi tên A.
(b) Dùng cơ chế giải thích các sản phẩm hình thành khi cộng Br 2 vào A theo tỉ lệ mol 1:1, gọi
tên các sản phẩm này.
2. Hợp chất A có công thức phân tử C9H8. A làm mất màu Br2 trong CCl4; hidro hóa A trong
điều kiện êm dịu tạo ra C9H10, còn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo ra C9H16; oxi
hóa mãnh liệt A sinh ra axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2]. Lập luận xác định cấu tạo của A.

1.

ĐÁP ÁN
(a) Công thức tổng quát cho A là CxHy
12 x + y = 80 x = 6
⇒
Ta có 
, công thức phân tử C6H8 (∆ = 3)
y

≤
2
x
+
2
y
=
8


Từ sản phẩm ozon phân ta thu được cấu tạo của A:
H H
H H
H2C O O C C O O C C O O CH2

CH2

CH

CH

CH

CH

CH2

ĐIỂM
0,50

0,50
(0,25 × 2)

A (hexa-1,3,5-trien)
(b) Cơ chế và sản phẩm:

1,50
(0,50 × 3)

5


CH2 CH CH CH CH CH2

Br2

CH2 CH CH CH CH CH2
Br

CH2 CH CH CH CH CH2
Br
Br

(X)

CH2 CH CH CH CH CH2
Br

CH2 CH CH CH CH CH2
Br

Br

(Y)

CH2 CH CH CH CH CH2
Br

CH2 CH CH CH CH CH2
Br
Br

(Z)

0,50

(X) 5,6-dibromhexa-1,3-dien; (Y) 3,6-dibromhexa-1,4-dien;

2.

(Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien
A (C9H8) có độ bất bão hòa ∆ = 6
A làm mất màu Br2 và cộng êm dịu 1 phân tử H2 cho thấy A có 1 liên kết đôi.
A cộng tối đa 4 phân tử H2 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:

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 NH3 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
sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 2,955g kết tủa.
1. Xác định công thức cấu tạo A, B và C.
2. Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan và 2,2dibrompropan.
3. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho C tác dụng với dung dịch KMnO 4 trong (i) môi
trường trung tính ở nhiệt độ phòng và (ii) môi trường axit (H2SO4) có đun nóng.
ĐÁP ÁN
1 3,584
= 0,08mol . Dung dịch AgNO3/NH3 chỉ
1. Trong một phần, ta có: n A ,B,C =
2 22,4
hấp thụ ankin, đặt công thức ankin là RC≡CH (giả sử không phải là C2H2).
RC≡CH + AgNO3 + NH3 → RC≡CAg + NH4NO3 (1)
12,5
n ↓= n ankin =
× 0,08 = 0,01mol ⇒ (R + 132) × 0,01 = 1,47
100
⇒ R = 15 (CH3-), công thức của ankin là CH3C≡CH
Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) và ankin
CnH2n + Br2 → CnH2nBr2
(2)
C3H4 + 2Br2 → C3H4Br4
(3)
13,6
m C n H 2 n = 2,22 − 0,01 × 40 = 1,82g , n Br2 ( 2 ) =
− 0,01 × 2 = 0,065mol
160

ĐIỂM

0,75

0,75
6


14n
1
=
⇒ n = 2, công thức của anken là CH2=CH2.
1,82 0,065
Khí
ra
khỏi
bình
brom
là
ankan
n C n H 2 n + 2 = 0,08 − 0,01 − 0,065 = 0,005mol
Từ

(CmH2m+2),

 3n + 1 
O 2 → nCO2 + (n+1)H2O (4)
CmH2m+2 + 
 2 

CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
(5)
2,955
n CO 2 = n BaCO3 =
= 0,015
197
1
n
=
⇒ n = 3 , công thức ankan là CH3CH2CH3.
Từ (4):
0,005 0,015
2. Điều chế:
C3H8

Cl2,as

KOH/ROH

C3H7Cl

KOH/ROH

CH3CH=CH2
HBr
peoxit

CH3

C

CH

3. Phản ứng của C:
CH3 C CH + 2KMnO4

HBr

CH3

Br2

CH3CHBr-CH2Br

CH3CH2CHBr2

0,50

1,00
(0,50 × 2)

CH3CBr2CH3
C

C

OK + 2MnO2 + KOH

1,00
(0,50 × 2)

O O
5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5CH3COOH + 5CO2
+ 8MnSO 4 + 4K2SO4 +
12H2O

7


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2005 - 2006
MÔN: HÓA HỌC LỚP 11
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:
Hòa tan từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3, sau đó thêm HCl vào
(a)
dung dịch thu được đến dư.
Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3
(b)
2. A là dung dịch Na2CO3 0,1M; B là dung dịch hỗn hợp Na 2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M và C là
dung dịch KHCO3 0,1M.
Tính thế tích khí CO2 (đktc) thoát ra khi cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl
(a)
0,1M vào 100 mL dung dịch A và khi cho hết 100 mL dung dịch B vào 200 mL dung

dịch HCl 0,1M.
Xác định số mol các chất có trong dung dịch thu được khi thêm 100 mL dung dịch
(b)
Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch C.
Tính pH của các dung dịch A và C, biết axit cacbonic có pK1 = 6,35 và pK2 = 10,33.
(c)
Đề nghị phương pháp nhận biết các anion có trong dung dịch B.
(d)
ĐÁP ÁN
1. (a) Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3 thấy xuất hiện kết tủa trắng keo,
sau đó tan lại:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4Thêm 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 + H2O
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
(b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 thấy xuất hiện kết tủa đỏ nâu
và sủi bọt khí không màu: 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2
2. (a) Cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch
Na2CO3 0,1M
CO32- +
H+ → HCO30,01
0,005
0,005
0,005
0,005
0
2Do CO3 dư nên không có giai đoạn tạo CO2, VCO2 = 0
Cho hết 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M vào 200 mL dung
dịch HCl 0,1M:

CO32- + 2H+ → H2O + CO2
(1)
+
HCO3 + H → H2O + CO2
(2)
+
2
n
+
n
>
n
Vì
CO32 −
HCO3−
H + nên H phản ứng hết.
1
n + = 0,01mol
2 H
Giả sử (2) xảy ra trước thì từ (1) và (2) ta có n CO 2 = 0,015mol
Giả sử (1) xảy ra trước thì ta có n CO 2 =

ĐIỂM

0,50

0,25

0,50

1,00

8


Thực tế (1) và (2) đồng thời xảy ra nên:
0,224L = 0,01 × 22,4 < VCO 2 < 0,015 × 22,4 = 0,336L
(b)
0,1M

(c)

Thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch KHCO3

HCO3- +
OH- →
CO32- + H2O
0,015
0,02
0,015
0,015
0
0,005
0,015
Ba2+ +
CO32- →
BaCO3
0,01
0,015
0,01

0,01
0
0,005
Dung dịch còn 0,005 mol KOH và 0,005 mol K2CO3
Dung dịch A có các cân bằng:
CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OHKb1 = 10-3,67

0,50

HCO3- + H2O ⇌ H2O + CO2 + OH- Kb2 = 10-7,65
H2O ⇌ H+ + OH-

KN = 10-14
Vì Kb1 >> Kb2 >> KN nên cân bằng (1) là chủ yếu:
1
1
pH = 14 - (pKb1 + pC) = 14 - (3,67 + 1) = 11,67
2
2
Dung dịch C là dung dịch lưỡng tính nên:
1
1
pH = (pK1 + pK2) = (6,35 + 10,33) = 8,34
2
2
(d) Trích mẫu thử, thêm BaCl2 dư vào mẫu thử thấy xuất hiện kết tủa trắng (tan
trong axit), như vậy mẫu thử có CO32-.
Ba2+ + CO32- → BaCO3
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 HCO3HCO3- + H+ → H2O + CO2.

0,75

0,50

Câu VIII
(4 điểm)
1. (a) Amoniac có tính oxi hóa hay tính khử? Viết phương trình phản ứng minh họa. (b) Trong
dung môi amoniac lỏng, các hợp chất KNH 2, NH4Cl, Al(NH2)3 có tính axit, bazơ hay lưỡng
tính ? Viết các phương trình phản ứng minh họa.
2. Hòa tan 4,8 gam kim loại M bằng dung dịch HNO 3 đặc nóng dư, hay hòa tan 2,4 gam muối
sunfua kim loại này cũng trong dung dịch HNO3 đặc nóng, thì đều cùng sinh ra khí NO2 duy
nhất có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện.
(a) Viết các phương trình phản ứng dưới dạng phương trình ion.
(b) Xác định kim loại M, công thức phân tử muối sunfua.
(c) Hấp thụ khí sinh ra ở cả hai phản ứng trên vào 300 mL dung dịch NaOH 1M, rồi thêm
vào đó một ít phenolphtalein. Hỏi dung dịch thu được có màu gì? Tại sao?
ĐÁP ÁN
1. (a) NH3 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử :
Tính oxi hóa: K + NH3 (l) → KNH2 + 1/2H2
Tính khử: 2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 3H2O
(b) KNH2 là một bazơ, NH4Cl là axit và Al(NH2)3 có tính lưỡng tính.

ĐIỂM
0,75

9


Phản ứng trung hòa: KNH2 + NH4Cl → KCl + 2NH3

Phản ứng của chất lưỡng tính với axit: Al(NH2)3 + 3NH4Cl → AlCl3 + 6NH3
Phản ứng của chất lưỡng tính với bazơ: Al(NH2)3 + KNH2 → K[Al(NH2)4]

075

2. (a) Phương trình phản ứng:
M + 2mH+ + mNO3- → Mm+ + mNO2 + mH2O
(1)
+
M2Sn + 4(m+n)H + (2m+6n)NO3- → 2Mm+ + nSO42- + (2m+6n)NO2
+ 2(m+n)H2O
(b) Vì số mol NO2 ở hai trường hợp là bằng nhau nên ta có:
4,8
2,4
m=
( 2m + 6n )
M
2M + 32n
64mn

M =
⇒
6n − 2m , nghiệm thích hợp là n = 1, m = 2 và M = 64.
 n , m = 1,2,3
Vậy M là Cu và công thức muối là Cu2S.
4,8
= 0,075mol
(c) n Cu =
64
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

⇒ n NO 2 = 2 × 2 × 0,075 = 0,3mol = n NaOH
⇒ đã xảy ra vừa đủ phản ứng:
2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O
Dung dịch thu được có màu hồng do NO2- tạo môi trường bazơ:
NO2- + H2O ⇌ HNO2 + OH-

1,00

(2)

0,75

0,75

Câu IX
(4 điểm)
1. (a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa (tại nhiệt độ phòng) và monobrom hóa (tại 127 oC)
isobutan. Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc
hai và bậc ba trong phản ứng clo hóa là 1,0 : 3,8 : 5,0 và trong phản ứng brom hóa là 1 : 82 :
1600.
(b) Dựa vào kết quả tính được ở câu (a), cho nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng
các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan.
2. Dùng cơ chế phản ứng giải thích tại sao khi xử lý 2,7-đimetylocta-2,6-dien với axit
photphoric thì thu được 1,1-đimetyl-2-isopropenylxiclopentan.
3. Hiđro hóa một hiđrocacbon A (C 8H12) hoạt động quang học thu được hiđrocacbon B (C 8H18)
không hoạt động quang học. A không tác dụng với Ag(NH 3)2+ và khi tác dụng với H2 trong sự
có mặt của Pd/PbCO3 tạo hợp chất không hoạt động quang học C (C8H14).
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 KMnO4 trong H2SO4.Viết phương trình hoá học.
ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. (a) Tỉ lệ sản phẩm:

0,50
10


CH3
CH3 CH CH2 Cl

CH3
CH3 CH

CH3

+ Cl2

(9x1,0)
= 64,3%
(9x1,0) + (1x5,0)

1-clo-2-metylpropan

- HCl

CH3
CH3

C

(1x5,0)
= 35,7%
(9x1,0) + (1x5,0)

CH3

Cl
2-clo-2-metylpropan
CH3
CH3
CH3 CH

(9x1,0)
= 0,56%
(9x1,0) + (1x1600)

CH3 CH CH2 Br
CH3

+ Br2

0,50

1-brom-2-metylpropan

- HCl

CH3

CH3

C

CH3

(1x1600)
= 99,44%
(9x1,0) + (1x1600)

Br
2-brom-2-metylpropan
(b) Hàm lượng sản phẩm halogen hóa phụ thuộc ba yếu tố:
 Khả năng tham gia phản ứng thế của ankan: Phản ứng halogen hóa ưu tiên thế
hidro trên nguyên tử cacbon bậc cao hơn.
 Khả năng phản ứng của halogen: Brom tham gia phản ứng yếu hơn so với clo,
nhưng có khả năng chọn lọc vị trí thế cao hơn so với clo.
 Số nguyên tử hidro trên cacbon cùng bậc: Khi số hidro trên các nguyên tử
cacbon càng nhiều thì hàm lượng sản phẩm càng lớn.
2. Cơ chế:

0,75

H+

0,75
-H+

3. (a) A có độ bất bão hòa ∆ =
∆=





2 + 2.8 − 12
= 3,
2

B có ∆ =

2 + 2.8 − 18
= 0 và C có
2

2 + 2.8 − 14
= 2.
2
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:
(A) CH3

H
C C C * C C CH3

2Z-4-metylhept-2-en-5-in

H H CH3
(B) CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH2CH3 4-metylheptan
H
2Z,5Z-4-metylhepta-2,5-dien
(C) CH3 C C C C C CH3

0,75

H H CH3 H H
(b) Phương trình phản ứng:
0,25
5CH3CH=CHCH(CH3)C≡C-CH3 + 14KMnO4 + 21H2SO4 →
→ 10CH3COOH + 5CH3CH(COOH)2 + 14MnSO4 + 7K2SO4 + 16H2O
Câu X (4 điểm)
1. Limonen (C10H16) là tecpen có trong vỏ quả cam, chanh và bưởi. Oxi hóa limonen bằng
kalipemanganat tạo chất A.
H3C
C
CH3

C

O

CH2 CH2 CH

CH2COOH
(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 2SO4 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 500C, 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 2CO3 (b). Tách lấy
nitrobenzen cho vào bình làm khô có chứa chất làm khô A ở thể rắn (c). Chưng cất lấy
nitrobenzen bằng bình Vuy-êc trên bếp cách thuỷ để thu lấy nitrobenzen sạch. Cân lượng
nitrobenzen thấy được 15 gam (d).
(a) Viết phương trình hoá học chính và các phương trình thể hiện cơ chế của phản ứng. Cho
biết vì sao cần phải lắc bình liên tục và giữ nhiệt độ phản ứng ở 50 0C? Nếu không dùng
H2SO4 đậm đặc, phản ứng có xảy ra không?
(b) Vì sao cần phải rửa nitrobenzen bằng nước, sau đó bằng dung dịch Na2CO3?
(c) A có thể là chất nào?
(d) Tính hiệu suất phản ứng nếu khối lượng riêng của benzen 0,8g/mL.
O

ĐÁP ÁN

ĐIỂM

a. (a) Cấu tạo:

0,75
12


O

O
OH

O + O=C=O
limonen
(b) Các sản phẩm chính khi hidrat hóa:
OH

OH
0,75
OH

OH

4. (a) Phản ứng:
C6H6 + HONO2 H2SO

4 → C6H5NO2 + H2O
Cơ chế phản ứng:
(+)

HO - NO2 + H2SO4

(1)
(-)

H - O - NO2 + HSO4
H

(+)

(+)

H - O - NO2 + H2SO4

H3O

+ HSO4

(-)

(+)

0,75

+ NO2

H

+ NO2(+)





chËm

NO2

NO2

H
+

nhanh

+ H(+)

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 500C vì nếu ở nhiệt độ cao hơn sẽ tăng lượng sản phẩm
đinitrobenzen.
Nếu không dùng H2SO4, phản ứng vẫn xảy ra do vẫn có sự hình thành NO 2+
theo phương trình sau:
HO-NO2 + HNO3 ⇄ H2O+-NO2 + NO3-

H2O+-NO2 + HNO3 ⇄ H3O+ + NO3- + NO2+ (1)
Tuy nhiên khi không có H2SO4 phản ứng xảy ra chậm vì hiệu suất tạo NO 2+
sinh ra trong (1) rất thấp. Khi có mặt H2SO4 đậm đặc, cân bằng chuyển dời về
phía thuận nên phản ứng xảy ra nhanh hơn.
(c) Cần phải rửa bằng nước để loại axit, sau đó rửa bằng dung dịch Na 2CO3 để loại

hết axit dư và dễ kiểm tra kết quả do phản ứng giữa axit và Na2CO3 sinh khí.
(b) A là chất hút nước ở dạng rắn, nên A có thể là CaCl2, ... khan
(d) Hiệu suất phản ứng:

0,75

0,25
0,25
0,50
13


m C6H6 (1) =

9,512g
15 × 78
= 88%
= 9,512gam ⇒ H =
13,5mL × 0,8g / mL
123

Câu XI
A là hidrocacbon không làm mất màu dung dịch brom. Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol A và hấp thu
sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH) 2 thu được kết tủa và khối lượng bình tăng
lên 11,32 gam. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được kết tủa lại tăng lên, tổng khối
lượng kết tuả hai lần là 24,85 gam. A không với dung dịch KMnO 4/H2SO4 nóng, còn khi monoclo
hóa trong điều kiện chiếu sáng thì chỉ tạo một sản phẩm duy nhất.
1. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A.
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
1. Dung dịch Ca(OH)2 hấp thụ hết sản phẩm cháy của A chứa CO2 và H2O
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
(1)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
(2)
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 → CaCO3 + BaCO3 + 2H2O (3)
Đặt số mol CO2 tham gia các phản ứng (1) và (2) lần lượt là x và y, ta có:
y

 x + 2 = 0,15
⇒ x = y = 0,1mol ,
 
y
y
100 x +  + 197 = 24,85
 
2
2
n CO 2 = x + y = 0,2mol
Từ ∆m = m H 2O + m CO 2 = 11,32g ⇒ n H 2O =

ĐIỂM
0,50

0,50

11,32 − 0,2.44

= 0,14mol
18

Đặt công thức tổng quát của A là CxHy:
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
1
x
y
=
=
⇒ x = 10, y = 14
Ta có
0,02 0,2 2.0,14
Công thức phân tử của A là C10H14 ( ∆ = 4 )
Vì A không làm mất màu dung dịch brom (cấu trúc thơm), không tác dụng với
dung dịch KMnO4/H2SO4 (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:
CH3
C CH3 (t-butylbenzen)

0,50

1,00

CH3
2. Cơ chế:
(CH3)2C=CH2 + H2SO4 → (CH3)2C+-CH3 + HSO4H
+ (CH3)3C+

chËm

+

C(CH3)3
nhanh

C(CH3)3

1,00

+ H(+)

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-:
CH3
O2N

0,50

C CH3
CH3

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 4Cl 0,200 M với 75,0 mL
dung dịch NaOH 0,100 M. Biết Kb (NH3) = 1,8.10-5.
2. Phèn là muối sunfat kép của một cation hóa trị một (như K + hay NH4+) và một cation hóa trị
ba (như Al3+, Fe3+ hay Cr3+). Phèn sắt amoni có công thức (NH4)aFe(SO4)b.nH2O. Hòa tan 1,00
gam mẫu phèn sắt vào 100 cm 3 H2O, 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 cm3 dung dịch HCl 0,100 M. Dùng kẽm kim loại khử hết Fe 3+ ở phần hai
thành Fe2+. Để oxi hóa ion Fe2+ thành ion Fe3+ trở lại, cần 20,74 cm3 dung dịch KMnO4 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
1. C oNH 4Cl =

−1

0,050L × 0,200mol.L
0,125L

= 0,08M ; C oNaOH =

ĐIỂM
−1

0,075L × 0,100mol.L
0,125L

= 0,06M

NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O
0,08
0,06
0,06
0,06
0,06
0,02
0
0,06
Xét cân bằng :
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH0,06
0,02
x
x
x
0,06–x
0,02+x
x
[ NH +4 ][OH − ] (0,02 + x ) x

=
= 1,8.10 −5 ,
[ NH 3 ]
0,06 − x
0,06
x = 1,8.10 −5 ×
= 5,4.10 −5 M
0,02

Kb =

0,50

gần

⇒ pH = 14 − [− lg(5,4.10 −5 )] = 9,73
2. (a) Đặt số mol của phèn sắt (NH4)aFe(SO4)b.nH2O trong mỗi phần là x mol.
Phương trình phản ứng phần một :
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
ax
0
ax
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
NH3 + H+ → NH4+
ax
ax
Phương trình phản ứng phần hai :
Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+
x
0

x

đúng
1,00

10,25

16


5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
x
x/5
Ta có :
ax = 0,01037L × 0,100mol.L−1 = 1,037.10 −3 mol
x = 5 × 0,02074L × 0,010mol.L−1 = 1,037.10 −3 mol

⇒
a=1
Công thức của phèn được viết lại là NH4+Fe3+(SO42-)b.nH2O
⇒
b=2
Từ M = 18 + 56 + 96.2 + 18n =

0,5 gam
1,037.10 −3 mol

⇒
n = 12
Công thức của phèn sắt – amoni là NH4Fe(SO4)2.12H2O

(b) Phèn tan trong nước tạo môi trường axit vì các ion NH 4+, Al3+, Fe3+ và Cr3+
đều những ion axit (các ion K+ có tính trung tính, còn SO42- có tính bazơ rất yếu).
NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+
M3+ + H2O ⇄ M(OH)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 HNO3 (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 (NH3) và photphin (PH3).
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 H2O (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
1. Phương trình phản ứng :
3As + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO
Bi + 4HNO3 → Bi(NO3)3 + NO + 2H2O

ĐIỂM
1,00

2. Tính tan :
NH3 tan tốt hơn PH3 trong nước, do phân tử phân cực hơn và có khả năng tạo liên
kết hidro với nước.
H
H
... H N ... H O ... H N ...

H

H

H

Tính bazơ :
NH3 có tính bazơ mạnh hơn PH 3, do liên kết N-H phân cực mạnh hơn liên kết PH, 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
PH4+).
17


Tính khử :
PH3 có tính khử mạnh hơn nhiều so với NH3, do nguyên tử P là một phi kim có
độ âm điện nhỏ và phân tử PH3 kém bền hơn NH3.
3. (a) 4NH3 (k) + 5O2 (k) → 4NO (k) + 6H2O (k)
∆H = 4∆H NO + 6∆H H 2O − 4∆H NH 3 =

∆H = ( 4 × 90 kJ) + [6 × ( −242 kJ )] − [ 4 × (−46kJ ) = −908kJ

(b) Vì phản ứng là tỏa nhiệt, nên để tăng hiệu suất cần giảm nhiệt độ. Tuy nhiên
nếu hạ nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm tốc độ phản ứng, nên thực tế phản ứng này
được tiến hành ở 850-900oC và có xúc tác Pt. Vì phản ứng thuận là chiều làm
tăng số phân tử khí, nên để tăng hiệu suất phản ứng cần giảm áp suất. Tuy nhiên,
điều kiện áp suất gây tăng giá thành công nghệ sản xuất, nên ta chỉ dùng áp suất
thường (1 atm).
Câu XIV
(4 điểm)
1. Dùng hình vẽ, mô tả thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm để xác định sự có mặt

của các nguyên tố C và H có trong glucozơ.
2. Hoàn thành các phản ứng dưới đây. Xác định sản phẩm chính của mỗi phản ứng và dùng cơ
chế giải thích sự hình thành sản phẩm chính đó.
(a) CH3-CH=CH2 (propilen) + HCl →
o
C
(b) CH3-CH2-CH(OH)-CH3 (ancol s-butylic) H2SO4 ,180

→
o
H
SO
,
t
(c) C6H5CH3 + HNO3 2 4 →
3. Dùng sơ đồ xen phủ obitan nguyên tử để mô tả các phân tử CH 3-CH=C=CH-CH3 (phân tử A)
và CH3-CH=C=C=CH-CH3 (phân tử B). Cho biết A, B có đồng phân hình học hay không ?
Tại sao ?
ĐÁP ÁN
1. Thí nghiệm xác định sự có mặt của các nguyên tố C và H có trong glucozơ :

ĐIỂM

1,5

2. Phản ứng và cơ chế phản ứng:
(a) Phản ứng :
CH3 CH CH2 + HCl

CH3 CH CH3 (s¶n phÈm chÝnh)

Cl
CH3 CH2 CH2 Cl

Cơ chế (cộng AE) :
0,50
18


CH3

δ−
CH CH2

(X)

CH3 CH CH3

H+

CH3 CH2

Cl-

CH2 (Y)

CH3 CH CH3
Cl

Sản phẩm chính hình thành theo hướng tạo cacbocation trung gian bền vững hơn.
Dễ thấy rằng cacbocation (X) bền hơn (Y) (do điện tích được giải tỏa nhiều hơn,

với 6Hα), nên sản phẩm chính là isopropyl clorua.
(b) Phản ứng :
H2SO4

CH3 CH2 CH CH3
OH

CH3 CH CH CH3 + H2O (s¶n phÈm chÝnh)
CH2 CH CH2 CH3 + H2O

Cơ chế (tách E1) :
CH3 CH2 CH CH3
OH

H+

CH3 CH CH CH3 (X)
CH3 CH2 CH CH3
-H2O
+
OH2

0,50

CH2 CH CH2 CH3 (Y)

Sản phẩm chính được hình thành theo hướng tạo sản phẩm bền hơn. Ở đây, (X)
bền hơn (Y) do có số nguyên tử H α tham gia liên hợp, làm bền hóa liên kết π
nhiều hơn.
(c) Phản ứng :

CH3
CH3
+ HONO2

H2SO4

NO2
+ H2O

CH3
+ H2O

0,50

NO2

Cơ chế (thế SE2Ar) : HONO2 + H2SO4 → HSO4- + H2O + +NO2
CH3
CH3

CH3
+

NO2

CH3

H
NO2

NO2
-H+
CH3

CH3
+

NO2

-H+
H

NO2

NO2

Phản ứng dịnh hướng thế vào vị trí meta-, do mật độ electron ở vị trí này trong
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.
3. Mô hình phân tử :

19


H

H

1,00

CH3
CH3
Trong truờng hợp này, các nhóm thế không đồng phẳng, nên phân tử không xuất hiện
hiện tượng đồng phân hình học.
H
H
CH3

CH3

Trong trường hợp này, các nhóm thế đồng phẳng, nên phân tử xuất hiện hiện tượng
đồng phân hình học.
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/NH3, thì thấy có 3,4
AgNO3 đã tham gia phản ứng. Cũng lượng hỗn hợp khí A trên làm mất màu vừa hết 200 mL
dung dịch Br2 0,15 M.
(a) Xác định thành phần định tính và định lượng các chất trong A
(b) Đề nghị phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp A.
2. Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO 2 và hơi H2O
lần lượt đi qua bình 1 đựng Mg(ClO 4)2 và bình 2 đựng 2 lít Ca(OH) 2 0,0 2 M thì thu được 2
gam kết tủa. Khối lượng bình 1 tăng 1,08 gam và khối lượng CuO giảm 3,2 gam, M A < 100.
Oxi hóa mãnh liệt A, thu được hai hợp chất hữu cơ là CH3COOH và CH3COCOOH.
(a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A.
(b) Viết các dạng đồng phân hình học tương ứng của A.
(c) Khi cho A tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1, thì tạo được những sản phẩm nào ? Giải
thích.
ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. (a) Nếu ankin có dạng RC≡CH :
RC≡CH + AgNO3 + NH3 → RC≡CAg + NH4NO3
3,4gam

⇒ n (ankin) = 170gam / mol = 0,02mol và n Br2 ≥ 2 × n (ankin ) = 0,04mol
Điều này trái giả thiết, vì số mol Br2 chỉ bằng 0,2L × 0,15mol / L = 0,03mol
Vậy ankin phải là C2H2 và như vậy ankan là C2H6, anken là C2H4.
Từ phản ứng :
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3
⇒ n(C2H2) = 1/2n(AgNO3) = 0,01 mol
Từ các phản ứng :
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
⇒ n(C2H4) = 0,01 mol
⇒ n(C2H6) =

0,50

0,672L
− 0,01mol − 0,01mol = 0,01 mol
22,4L / mol

(b) Thổi hỗn hợp qua binh chứa dung dịch AgNO3/NH3 dư. Lọc tách kết tủa, hòa tan
kết tủa trong dung dịch HCl dư thu được khí C2H2.
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3
C2Ag2 + 2HCl → C2H2 + 2AgCl
20

Khí ra khỏi bình chứa dung dịch AgNO 3/NH3, thổi tiếp qua dung dịch nước brom
dư. Chiết lấy sản phẩm và đun nóng với bột Zn (trong CH3COOH) thu được C2H4 :
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2
Khí ra khỏi bình chứa dung dịch brom là khí C2H6
2. (a) n(H2O) = 0,06 mol ⇒ n(H) = 0,12 mol
Từ các phản ứng :
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
với n Ca ( OH ) 2 = 0,045mol và n CaCO3 = 0,02mol ⇒ n(CO2) bằng 0,02 mol hoặc 0,07 mol.
n(O) tham gia phản ứng bằng

3,2gam
= 0,2mol
16gam / mol

Vậy số mol O trong A bằng :
n(O) = 0,02mol × 2 + 0,06 mol – 0,2 mol < 0 (loại)
n(O) = 0,07mol × 2 + 0,06 mol – 0,2 mol = 0 mol
⇒ A là hidrocacbon có công thức đơn giản C7H12
Vì MA < 100, nên công thức phân tử của A chính là C7H12 ( ∆ = 2 )
Cấu tạo của A phù hợp với giả thiết là:
CH3 CH C CH CH CH3 (3-metylhexa-2,4-dien)
CH3

1,00
0,50

(b) Các dạng đồng phân hình học :

CH3
CH3
H3C
CH3
H
CH3
H
CH3
C C
CH3
C C
H
C C
CH3
C C
H
H
C C
H
C C
CH3
C C
CH3
C C
H
H
H
CH3
H
H

H
CH3
cis-cis

1,00

cis-trans

trans-cis

0,50

trans-trans

(c) Tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1:1 thì tạo được các sản phẩm :
H
CH3 CH C C CHBr CH3
CH3
+ Br2
H
CH3 CH C CH CH CH3
CH3 C C CH CHBr CH3
- BrCH3
CH3
H
CH3 C
C CH CH CH3
Br CH3
CH3CH=C(CH3)-CHBr-CHBr-CH3
+ Br-

0,50

CH3-CHBr-C(CH3)=CH-CHBr-CH3
CH3-CHBr-CBr(CH3)-CH=CH-CH3

Câu XVI

( 4 điểm)
21


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
H2 (xúc tác Ni, t) tạo các sản phẩm Y và Z. Oxi hóa mãnh liệt Y tạo sản phẩm là axit ophtalic, o-C6H4(COOH)2.
(a) Xác định cấu tạo và gọi tên X, Y, Z.
(b) Viết phản ứng tạo ra sản phẩm chính, khi cho X lần lượt tác dụng với dung dịch HNO 3
đặc (H2SO4 đặc xúc tác) và Br2 (xúc tác bột sắt). Biết ở mỗi phản ứng, tỉ lệ mol các chất
tham gia phản ứng là 1:1.
ĐÁP ÁN

ĐIỂ
M

1. Phân biệt các chất :
(a) Dùng AgNO3, benzyl bromua cho kết tủa vàng :
C6H5CH2Br + AgNO3 + H2O → C6H5CH2OH + AgBr + HNO3
(b) Dùng dung dịch AgNO3/NH3, phenylaxetilen cho kết tủa vàng xám :
C6H5C≡CH + AgNO3 + NH3 → C6H5C≡CAg + NH4NO3
2. Điều chế :

(a)

NO2

NO2

+ HONO2

+ Cl2

H2SO4

Fe

Cl

Cl

+H2SO4

NO2

+ HONO2

Fe

0,50

H2SO4

SO3H

Cl

SO3H

NO2

t

CH3
(c)

0,25

Cl
Cl

+ Cl2

(b)

1,00

+ CH3Cl
AlCl3

COOH

COOH
+ KMnO4

0,25

+ Br2
Fe

Br

22


CH3
(d)

CH3

+CH3Cl

+H2SO4

CH3
Br

+ Br2

AlCl3

0,50

Fe

SO3H
CH3
Br

+ KMnO4

t

SO3H

COOH
Br

3. (a) X (CxHy), có 12x + y = 128 (y ≤ 2x + 2) có hai nghiệm thích hợp là C 10H8 và
C9H20. Tuy nhiên, vì X tác dụng được với hidro, nên công thức đúng là C 10H8 (
∆ = 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 :

1,00
(naphtalen)

(decalin)

(tetralin)

(b) Phản ứng :

NO2
H2SO4

+ HONO2

+ H2O

0,50

Fe
+ Br2

Fe

+ HBr

23


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
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 XVII
(4 điểm)
3. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn 50,0 mL dung dịch NH 4Cl 0,200 M với 75,0 mL
dung dịch NaOH 0,100 M. Biết Kb (NH3) = 1,8.10-5.
4. Phèn là muối sunfat kép của một cation hóa trị một (như K + hay NH4+) và một cation hóa trị
ba (như Al3+, Fe3+ hay Cr3+). Phèn sắt amoni có công thức (NH4)aFe(SO4)b.nH2O. Hòa tan 1,00
gam mẫu phèn sắt vào 100 cm 3 H2O, 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 cm3 dung dịch HCl 0,100 M. Dùng kẽm kim loại khử hết Fe 3+ ở phần hai
thành Fe2+. Để oxi hóa ion Fe2+ thành ion Fe3+ trở lại, cần 20,74 cm3 dung dịch KMnO4 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
1. C oNH 4Cl =

−1

0,050L × 0,200mol.L
0,125L

= 0,08M ; C oNaOH =

ĐIỂM
−1

0,075L × 0,100mol.L
0,125L

= 0,06M

NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O
0,08
0,06
0,06
0,06
0,06
0,02
0
0,06
Xét cân bằng :
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH0,06
0,02
x
x
x
0,06–x
0,02+x
x
[ NH +4 ][OH − ] (0,02 + x ) x
Kb =
=

= 1,8.10 −5 ,
[ NH 3 ]
0,06 − x
0,06
x = 1,8.10 −5 ×
= 5,4.10 −5 M
0,02

0,50

gần

⇒ pH = 14 − [− lg(5,4.10 −5 )] = 9,73
2. (a) Đặt số mol của phèn sắt (NH4)aFe(SO4)b.nH2O trong mỗi phần là x mol.
Phương trình phản ứng phần một :
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
ax
1
ax
3+
Fe + 3OH → Fe(OH)3
NH3 + H+ → NH4+
ax
ax
Phương trình phản ứng phần hai :
Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+
x

đúng
1,00

10,25

24


0
x
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
x
x/5
Ta có :
ax = 0,01037L × 0,100mol.L−1 = 1,037.10 −3 mol
x = 5 × 0,02074L × 0,010mol.L−1 = 1,037.10 −3 mol

⇒
a=1
Công thức của phèn được viết lại là NH4+Fe3+(SO42-)b.nH2O
⇒
b=2
Từ M = 18 + 56 + 96.2 + 18n =

0,5 gam
1,037.10 −3 mol

⇒
n = 12
Công thức của phèn sắt – amoni là NH4Fe(SO4)2.12H2O
(b) Phèn tan trong nước tạo môi trường axit vì các ion NH 4+, Al3+, Fe3+ và Cr3+
đều những ion axit (các ion K+ có tính trung tính, còn SO42- có tính bazơ rất yếu).

NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+
M3+ + H2O ⇄ M(OH)2+ + H+
Câu XVIII
(4 điểm)
4. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi lần lượt cho các đơn chất As và Bi tác dụng với dung
dịch HNO3 (giả thiết sản phẩm khử chỉ là khí NO).
5. So sánh (có giải thích) tính tan trong nước, tính bazơ và tính khử của hai hợp chất với hidro là
amoniac (NH3) và photphin (PH3).
6. 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 H2O (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 + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO
Bi + 4HNO3 → Bi(NO3)3 + NO + 2H2O

1,00

2. Tính tan :
NH3 tan tốt hơn PH3 trong nước, do phân tử phân cực hơn và có khả năng tạo liên
kết hidro với nước.
H
H
... H N ... H O ... H N ...

H

H

H

Tính bazơ :
NH3 có tính bazơ mạnh hơn PH 3, do liên kết N-H phân cực mạnh hơn liên kết PH, 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
PH4+).
25