Hoa hoc 11_HDC_CHV Đề thi, đáp án (đề xuất) trại hè hùng vương MỚI Nhất

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG
TỈNH PHÚ THỌ
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

ĐÁP ÁN BÀI THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 11
NĂM 2016

Câu 1: (2,5 điểm) Nhiệt – cân bằng hóa học
1. a) Tính nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của 0,5 mol nước từ −50oC đến
500oC ở P = 1atm. Biết rằng nhiệt nóng chảy của nước ở 273K là 6004 J.mol −1,
nhiệt bay hơi của nước ở 373 K là 40660 J.mol −1, nhiệt dung đẳng áp của nước
o

o

đá, nước lỏng và hơi nước lần lượt là C p (H2O(r)) = 36,56 J.K−1.mol−1; C p (H2O(l)) =
o

75,30 J.K−1.mol−1; C p (H2O(h)) = 30,20 + 10−2T (J.K−1.mol−1).
b) Tính ∆Go của quá trình.
2. Phản ứng: 2H2 + CO


→
¬



CH3OH ở áp suất không đổi có nhiệt hình thành

chuẩn ở 298 K và nhiệt dung mol đẳng áp của các chất như sau:
o

o

∆H 298 (kJ.mol−1)
C p (J.K−1.mol−1)
H2 (k)
−
27,28 + 3,26×10−3T + 0,502×105T−2
CO (k)
− 110,5
28,41 + 4,10×10−3T − 0,46×105T−2
CH3OH (k)
− 201,2
15,28 + 105,2×10−3T − 31,04×10−5T2
Tính ∆H của phản ứng đã cho ở 227oC.
Câu 1
1
a) Quá trình tổng cộng là

Đáp án

Điểm

o

o

∆ H nc

∆ H hh
® un nãng
® un nãng
→ H2O (l) 
→
→ H2O (r) 
→ H2O (l) 
H2O (r) 
223 K
273 K
273 K
373 K
∆ H3o

→ H2O (h)
H2O (h) 
373 K
773 K
273

∆H =
o

∫ nC

223

373
p

(r ) dT

+n.

o
∆H nc

+

∫ nC

273

p

(l ) dT

o

+n. ∆H hh +

0,75


773

∫ nC

p

(h) dT

373

35,56
6004
75,30
40660
= 2 (273 − 223) + 2 + 2 (373 − 223) + 2
30,20
10 −2
+ 2 (773 − 373) + 4 (7732 − 3732)

= 35172 J
b) Tính ∆So
o

o

o

o

∆ S3
∆ S1
∆ S2
∆ S4
→ H2O (r) 
→ H2O (l) 
→ H2O (l) 

→ H2O (h)
H2O (r) 
223 K
273 K
273 K
373 K
373 K

0,75

o

∆ S5

→ H2O (h)
773 K

o

o

o

o

o

∆So = ∆S 1 + ∆S 2 + ∆S 3 + ∆S 4 + ∆S 5
o
∆S 2

và

o
∆S 4

∆H
tính theo biểu thức ∆S = T còn các ∆S khác tính theo
T2

biểu thức ∆S =
273

∆So =

∫ nC

223

p (r)

∫ n Cp

T1

dT
T

dT
T

+n

∆H nc
Tnc

373

+

∫ nC

273

p (l )

dT
T

+n

∆H hh
Thh

773

+

∫ nC

373

p (h)

dT
T

273
0,5 × 6004
373
273
= 0,5 ×35,56ln 223 +
+ 0,5 ×75,30ln 273 +
0,5 × 40660
773
373
+ 0,5 ×[30,2ln 373 + 10−2(773 − 373)]

= 93,85 J.K−1.
∆Go = ∆Ho − T∆So = 35172 − 298 ×93,85 = 7204,7 J
hay 7,2047 kJ
2

Xác định ∆Cp: ∆a = 15,28 − 28,41 − 27,28 = − 67,69
∆b = 10−3T×(105,2− 4,10 − 2×3,26) = 94,58×10−3T

1,0


∆c = −31,04×10−5 T2

∆c’= 105T−2× (0,46 − 2×0,502) = − 0,544×105T−2.
∆Cp = − 67,69 + 94,58×10−3 T −31,04×10−5T2 − 0,544×105T−2
∆H0 298 = − 201,2 − (−110,5) = − 90,7 kJ
T

∆HT = ∆H

0

298

+

∫ ∆C

p

dT

298
T

∆HT = ∆H
0,544×105T−2)dT

0

298

+

∫

298

(− 67,69 + 94,58×10−3 T −31,04×10−5T2 −

1
1
−3
2
= ∆H 298 + (− 67,69T + 2 ×94,58×10 T − 3 ×31,04×10−5T3
0

+ 0,544×105T−1)
Vậy, ∆HT = − 90,7.103 − 67,69T + 47,69×10−3 T2
−10,34×10−5T3 + 0,544×105T−1.
∆H ở 500 K: thay T = 500 K
∆H500 = − 90,7.103 − 67,69×500 + 47,69×10−3×5002 −10,34×10−5×500
0,544 × 105
500
.

= − 113910 J hay −113,91 kJ
Câu 2: (2,5 điểm) Dung dich điện li
Để chuẩn độ 25 ml dung dịch axit một lần axit HX bằng dung dịch NaOH
0,064 M cần dùng hết 18,22 ml. Giá trị pH của dung dịch thay đổi theo phần trăm
của HX chuẩn độ được ghi nhận:
% chuẩn độ
pH

0%
3,39

33,3%
5,14

66,7%
5,74

a) Xác định nồng độ đầu của axit trong dung dịch trên.
b) Xác định giá trị Ka từ hai hay ba điều kiện ở trên.
c) Tính pH tại điểm tương đương.


Câu 2

Đáp án

Điểm
0,5

18, 22 × 0, 064
25
a) C0HX =
= 4,66×10−2M.

Coi lượng H+ phân li là không đáng kể so với lượng HX ban
đầu.
∗ Khi HX chưa được chuẩn độ:

HX
H+
+
X−
Ka
[ ] C0HX − x
x
x
Ta có:

b.

x2
(10− pH ) 2
10−3,39×2
=
0
0
4, 66.10−2 = 3,56×10−6.
Ka = CHX − x ≈ CHX

∗ Khi 1/3 lượng axit được chuẩn độ: [H ] = 10
7,24×10−6.
+

(7, 24 ×10−6 ) × (4, 66 ×10 −2 ) ×

[H + ] × [X − ]
Ka = [HX] =

(4, 66 ×10 −2 ) ×

2
3

1,0
−pH

= 10

−5,14

=

1
3

= 3,62×10-6
∗ Khi 2/3 lượng axit được chuẩn độ: [H+] = 10−5,74 = 1,82×10−6M
(1,82 × 10−6 ) × (4, 66 ×10 −2 ) ×

[H + ] × [X − ]
Ka = [HX] =

(4, 66 ×10 −2 ) ×

1
3

2

3

= 3,64×10−6 M.
Khi không bỏ qua sự phân li cho H + so với nồng độ đầu của HA kết
quả như sau:
Ka = 3,59×10-6 ; Ka= 3,61×10-6 ; Ka = 3,66×10-6.
c.

Tính pH tại điểm tương đương.
C
= 0,064M ; C0HX = 0,0466M.
Thể tích dung dịch tại điểm tương đương: 25 + 18,22 = 43,22 ml.
0
NaOH

0, 0466 × 25
⇒ [X− ] = 43, 22 = 0,0270 M

Xét cân bằng:
X− + H2O

HX + OH−

Ka’ = Kw×Ka− 1 = 2,78×10− 9

[OH − ] × [HX] [OH − ]2
=
[X − ]
[X − ] = 2,78×10− 9
Ta có: Ka’ =

⇒ [OH ] = 8,66×10 ⇒ pH = 8,94.
−

−6

1,0


Cõu 3: (2,5 im) Nit photpho, cacbon silic
1. 200 gam PCl5 trộn với 50 gam NH4Cl trong bình kín dung tích 2,0 Lít và đun
trong 8 giờ ở 400oC. Làm nguội đến 25oC thì áp suất trong bình là 45,72 bar. Hấp
thụ khí tạo ra bằng H2O thu đợc một axit mạnh. Chất rắn A tinh thể không màu còn
lại đợc rửa cẩn thận bằng H 2O để loại bỏ PCl5 d, sau đó làm khô cân nặng 108,42
gam. Phép nghiệm lạnh xác định khối lợng mol của A cho giá trị 340 15 g/mol.
a) Xác định công thức phân tử A.
b) Nêu cấu trúc A.


2. Ion siêu oxit O 2 phản ứng với NO trong nớc ở điều kiện thớch hp tạo ra ion

peroxonitrit [ONO2] . Ion này phản ứng nhanh với CO 2 trong nớc hoặc HCO 3 tạo
ra hợp chất [ONO CO ]. Hãy đề xuất cấu trúc có thể của các chất sinh ra.
2

Cõu 3
1

2

ỏp ỏn

im

200
50
a. Số mol PCl5 = 208,5 = 0,96 và NH4Cl = 53,5 = 0,9346

Tỷ lệ số mol phản ứng = 1 : 1

45, 72 ì 2
số mol sản phẩm khí trong bình = 0, 08205 ì 298 = 3,74 mol
3,74
Theo giả thiết: sản phẩm khí là HCl có số mol gấp 0, 93 = 4 lần

NH4Cl

108, 42
số mol của A = 0,93 và KL mol của A theo lý thuyết = 0,9346 =

116
Vậy công thức A theo lý thuyết : PNCl2

1,0


PCl5 + NH4Cl PNCl2 + 4 HCl

N

Cl

0,5

Cl

P

P

Cl
N

Cl

N
P

340 15
b. Do KL mol của A thực tế gấp 116 = 3 lần

Cl

Cl

KL mol theo lý thuyết nên thực tế A tồn tại dới dạng trime

2

Cấu trúc có thể của [ONO2] là: (do N trong sản phẩm có một đôi e

đơn độc nên phân tử sẽ bị gập)

1,0

O=N
O O

Hai cấu trúc có thể của [ONO2CO2] là:
( )

O

O
C

O

O

N

O

( )

O
hoặc

O
C

O

O

N
O

Cõu 4: (2,5 im) Hiu ng cu trỳc
1. Axit ascorbic cha dienol nhng phõn t li khỏ bn nh to c liờn kt

hidro; ng thi liờn kt hidro cng gii thớch tớnh axit khỏc nhau ca 2
nhúm OH ny. V liờn kt hidro v gii thớch nhúm OH no cú tớnh axit cao
hn.


2. So sánh tính bazơ của các chất sau, giải thích:

(1)

(2)

(3)

Câu 4
1.

(4)
Đáp án

Điể
m

Sự tạo thành chelat do liên kết hidro làm bền hóa axit ascorbic.
Ngoài sự giải thích tính axit dựa vào độ bền của anion do cộng hưởng
giải tỏa e, về khía cạnh tạo liên kết H, nhóm OH-4 > OH-3 vì H ở HO4 chỉ bị liên kết với 1O, còn HO-3 liên kêt với O=C nơi có mật độ e 1,0
cao hơn (H bị giữ chặt hơn).
CH2OH
O

OH

H

O
H
O

O

H

H

2.

0,75

Tính bazơ

(2)
(3)
Giải thích:

(4)

(1)

0,75


N

N

N

N
H

N
H

N

- Cặp e tự do trên nguyên tử N của chất (1) đã tham gia vào hệ liên
hợp trong vòng, do đó nguyên tử N không thể hiện tính bazơ.

- Cặp e tự do trên nguyên tử N trong pyridine (3) ở AO-sp 2 không
tham gia liên hợp vì vậy pyridin thể hiện tính bazơ.

- Sự có mặt của dị tử thứ 2 trong vòng ảnh hưởng đến tác dụng
nhận e. Do đó tính bazơ của chất (4) nhỏ hơn tính bazơ của
pyridin.
- (2) có tính bazơ mạnh nhất do sự giải tỏa điện tích trong axit
liên hợp với sự tham gia của 2 nguyên tử N.
NH

NH

NH

hoÆc
N
H

N
H

N
H

Câu 5: (2,5 điểm) Cơ chế hữu cơ
Có ba đồng phân: 1,2-dioxan, 1,3-dioxan và 1,4-dioxan.
O
O
1,2-dioxan

O

O
O

O

1,3-dioxan

1,4-dioxan

1) Xác định dioxin nào có tính chất sau
- Chất thứ 1 về bản chất hóa học giống như ete.
- Chất thứ 2 dễ nổ khi đun nóng.


- Chất thứ 3 dễ bị thủy phân trong axit loãng.
2) Viết cơ chế thủy phân của chất thứ 3.
Câu 5
1.

Đáp án

Điểm
1,0

- Chất (1) là 1,4-dioxan. Hai nguyên tử oxi ở xa nhau, phân tử tan
dễ trong nước, thể hiện tính chất của ete.
- Chất (2) là 1,2-dioxan. Hai nguyên tử O liên kết với nhau bằng
liên kết như một peoxit, liên kết này dễ bị phân cắt thành các
gốc,
có khả năng phản ứng gây nổ mạnh.

- Chất (3) là 1,3-dioxan. Hai nguyên tử O cách nhau một nguyên
tử C sp3, nên dễ bị thủy phân trong môi trường axit loãng .
2.
1,5

Câu 6 : (2,5 điểm) Xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ
Bốn chất A, B, C và D là các đồng phân thuộc dẫn xuất của benzen, công
thức PT C8H10O.


•

Trong bốn chất trên chỉ có C và D phản ứng với natri, giải phóng khí hiđro

•

Trong bốn chất trên chỉ có D làm chuyển dung dịch sắt(III) clorua thành

màu xanh tím.
•

Oxi hóa bởi dung dịch kali permanganat/ đun nóng, chỉ có chất A và C cho

axit benzoic.
Nếu thế một nguyên tử hiđro của benzen bởi một nguyên tử clo thì B có thể cho
bốn dẫn xuất monoclo, còn D chỉ cho hai dẫn xuất monoclo.
•

Hiđro hóa/ xúc tác vòng benzen của C và D cho các ancol no tương ứng.

Biết rằng, ancol no thu được từ C không có tính quang hoạt nhưng ancol thu từ
D thì quang hoạt.
Biết: Ở thí nghiệm đầu, mẫu nguyên chất ở trạng thái lỏng, nếu mẫu rắn thì mẫu
pha trong dung môi aprotic (không cho proton).
Biện luận để xác định cấu trúc của A, B, C và D. Viết tất cả các đồng phân
khác có cùng tính chất tương tự.
Câu 6

Đáp án
a) Các ête không giải phóng hiđro khi phản ứng với Na: A và B
b) A (không phải B) bị oxi hóa thành axit benzoic:

Điểm
0.5

A là ete-dẫn xuất mono thế của benzene.
O
A

0,5

c) B cho 4 dẫn xuất monoclo nên có 2 cấu trúc
O

O

0,5

B

d) D là phenol và cho 2 dẫn xuất monoclo và khi khử vòng

benzene thành xiclohexan thì ancol thu được quang hoạt
nên có 2 đồng phân
OH

OH

D

0,5


e) C là ancol thơm-béo; bị oxi hóa thành axit benzoic (là

dẫn xuất mono thế, có nhóm CH2 gắn với vòng benzen); và
khi khử vòng benzene thành xiclohexan thì ancol thu được
không quang hoạt (phân tử đối xứng) nên có 2 đồng phân
thỏa mãn
OH

0,5

OH
C

Câu 7: (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ
Khi cho 11,0g chất RXn (n = 1,2) tác dụng với ([Ag(NH3)2]OH) ta được 21,6g
kết tủa B. R là vòng 6 cacbon hoặc những vòng 5 cacbon − 6 cacbon đối xứng có
khoảng cách lớn nhất giữa các liên kết kép nếu tâm hoạt động X là C aHbOm chỉ

được nối với vòng 6 cacbon. Ở n = 2 thì X được định vị ở khoảng cách lớn nhất
đối với nhau và cả đối với các liên kết kép trong R.
a) Viết các công thức cấu tạo có thể có của RX n nếu trong X có m = 0, 1, 2. Dùng
tính toán để khẳng định đáp số.
b) Nêu rõ sự phụ thuộc giữa bản chất của X và thành phần của B.
c) Viết hơn 2 thí dụ về phản ứng của thuốc thử ([Ag(NH 3)2]OH) với các loại hợp
chất hữu cơ khác.
Câu 7

Đáp án

a) Với m = 0 thì R(C ≡ H) + [Ag(NH3)2]OH → R(C ≡ CAg) + H2O
+ 2NH3.
Đặt khối lượng nguyên tử của R là AR ta có :
11, 0
(A R + 25)

=

21, 6
(A R + 132) → A = 86 (g/mol)
R

Như vậy R là C6H14 và không có hợp chất vòng nào như vậy.
R(C ≡ CH)2 + 2[Ag(NH3)2]OH → R(C ≡ CAg)2 + 2H2O + 4NH3
Kết quả cho :
2.11, 0
21, 6
(A R + 50) = (A R + 264) ⇒ A = 172 (g/mol)
R

và như vậy có R là C13H16, có thể là

hoặc

Điểm
1,5


Với m = 1 thì :
ROH + 2[Ag(NH3)2]OH → RO2 + 2Ag ↓ + 4NH3 + 2H2O
11, 0
Tính ra : (A R + 17) =

21, 6
108

⇒ AR = 38 (g/mol) ⇒ R không thể là

vòng 6 cạnh.
R−C

Với
H2O

O

R−C

H + 2[Ag(NH3)2]OH →

Tính ra :
C6H9

O
ONH 4 + 2Ag ↓ + 3NH +
3

2.11, 0
21, 6
(A R + 29) = 108 ⇒ A = 81 (g/mol) suy ra R là
R

Với m = 2 thì

O
O



RC
RC


ONH 4 2
H 2

+ 4[Ag(NH3)2]OH → 
+ 4Ag ↓ + 6NH3 +

2H2O
4.11, 0
21, 6
=
108
Tính ra: (A R + 58)

C12H18, có cấu tạo là :

⇒ AR = 162 (g/mol) suy ra R là

Còn với R(OH)2 + 2[Ag(NH3)2]OH → RO2 + 2Ag ↓ + 4NH3 +
2H2O thì :
2.11, 0
A R + 34

=

21, 6
108 ⇒ AR = 76 (g/mol),

suy ra R là C6H4, có cấu tạo là


0,5

b)
−C≡H

− OH

(phenol)

R−C≡C−
Ag

Ag

Bản chất của X
Kết tủa B

−C

O
H

Ag

C=O
−

c) Ba thí dụ về các loại hợp chất hữu cơ khác tác dụng với [O] là
[Ag(NH3)2]OH

0,5

[O]

(C 6 H5 )2 NH 
→ (C 6 H5 )2 N − N(C 6 H5 )2

, v.v...
Câu 8: (2,5 điểm) Tổng hợp vô cơ
Phi kim A được dùng phổ biến trong công nghệ chế tạo chíp điện tử máy vi
tính. A được tìm thấy trong quặng zeolit (Na 2O.2Al2O3.5AO2.5H2O) và fenspat
(KAlA3O8) với tỉ lệ phần trăm khối lượng tương ứng là 21,34% và 30,21%.
1. Xác định tên gọi của á kim A.
2. Đốt cháy 5,6 gam A tinh khiết bằng một lượng oxi dư ở 1200 0C thu được 12
gam oxit AxOy.
a. Cho biết công thức hóa học của oxit A xOy.
b. Cả A và A xOy đều bị ăn mòn bởi dung dịch hiđro florua tạo ra một axit. Hãy
viết phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 8

Đáp án

Điểm


a Biết MNa = 23 g/mol, MO = 16 gam/mol, MAl = 27 g/mol, MH = 1

1,0

g/mol.
1 mol zeolit chứa 5 mol AO 2, tức cũng sẽ chứa 5 mol A. Do đó,
phần trăm khối lượng của A trong zeolit được tính như sau:
5.M A
21,34
%mA = 516 + 5.M A = 100

⇔ MA = 28 gam/mol.

Vậy, A là silic.
“Á kim là những nguyên tố có những tính chất nằm giữa kim loại
và phi kim gần nó như Bo, Silic, Germani, Asen, Antimon, Telu,
Atatin”.
1,0

b)

Xét phản ứng:
t0

Si + O2 → SixOy
(1)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng (1):
m
mSi + m O = S O
2

m O2

=

m Sx O y

x

y

− mSi = 12 − 5,6 = 6,4 gam.

5, 6
Số mol nguyên tử Si có trong 5,6 gam Si: nSi = 28 = 0,2 mol.
6, 4
.2
Số mol nguyên tử O có trong 12 gam SixOy là: nO = 32 = 0,4 mol.
x n Si 0, 2 1
=
=
=
y
n
0,
4
2
O
Ta có:

Vậy, công thức của oxit tạo ra là SiO2.
SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
Si

0,5

+ 6HF → H2SiF6 + 2H2

----------------------------------------------HẾT---------------------------------------------Người ra đề: Nguyễn Hồng Thư
Đức

Người thẩm định: Nguyễn Văn

ĐT: 0985340575