Hóa 11 CHUYÊN CAO BẰNG Đề thi, đáp án (đề xuất) trại hè hùng vương MỚI Nhất

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN CAO BẰNG

ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC
LỚP 11

Thời gian: 180 phút
(không kể thời gian giao đề)
(Đề này có 04 trang, gồm 08 câu)

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

Câu 1 (2,5 điểm) Nhiệt - Cân bằng hóa học
1. Trong 1 nhiệt lượng kế chứa 1,792 lít (đktc) hỗn hợp CH 4, CO và O2. Bật tia lửa điện
để đốt hoàn toàn CH4 và CO, lượng nhiệt toả ra lúc đó là 13,638 kJ. Nếu thêm tiếp 1
lượng dư hiđro vào nhiệt lượng kế rồi lại đốt tiếp thì lượng nhiệt thoát ra thêm 9,672 kJ.
Cho biết nhiệt tạo thành của CH 4, CO, CO2, H2O tương ứng bằng 74,8 ; 110,5 ;
393,5 ; 241,8 (kJ.mol-1). Hãy tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp đầu.
2. Hợp chất Q có phân tử khối bằng 122,0 chứa các nguyên tố C, H, O. Dùng lượng O 2
dư để đốt cháy hết một mẩu rắn Q nặng 0,6 gam trong một nhiệt lượng kế ban đầu chứa
710,0 gam nước tại 25oC. Sau phản ứng nhiệt độ lên tới 27,25 oC và có 1,5144 gam
CO2(k) và 0,2656 gam H2O(l) tạo ra.
a. Hãy xác định công thức phân tử và viết PTHH cho phản ứng đốt cháy Q với trạng thái
vật chất đúng. Cho: Sinh nhiệt chuẩn của CO 2(k) và H2O(l) ở 25oC tương ứng là −393,51
kJ.mol−1 và −285,83 kJ.mol−1. Nhiệt dung riêng của H2O(l) là 75,312 J.mol−1.K−1 và biến
thiên nội năng của phản ứng trên (∆Uo) là −3079 kJ.mol−1.
b. Hãy tính nhiệt dung của nhiệt lượng kế đó (không kể nước)
c. Tính Sinh nhiệt chuẩn (∆H ott ) của Q.
Câu 2 (2,5 điểm) Dung dịch điện li (chuẩn độ, cân bằng dung dịch)
Trộn 10,00 ml dung dịch CH3COOH 0,02M với 10,00 ml dung dịch H 3PO4 thu
được dung dịch A có pH = 1,5.

a. Tính độ điện li của CH3COOH trong dung dịch A.
b. Tính nồng độ mol/l của dung dịch H3PO4 trước khi trộn.
c. Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A cho đến pH = 4,0 thu được dung dịch
B. Tính số gam Na2CO3 đã dùng (Cho rằng khí CO2 tạo thành thoát ra hết)
1


Cho biết: H3PO4 có pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32. CH3COOH có pKa = 4,76;
H2CO3 có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33.
Câu 3 (2,5 điểm) Nitơ - photpho, cacbon – silic
1. Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam bột sắt vào dung
dịch A khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm hai kim loại,
có khối lượng 0,8m gam. (Cho biết NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5). Tính giá trị
của m.
2. Nguyên tố photpho tạo được ba axit có oxi có công thức chung là H 3POn. Tính thể
tích tối thiểu của dung dịch NaOH 1,2M cần để trung hòa hoàn toàn 1 lít dung dịch chứa
ba axit trên, biết ba axit đều có nồng độ 1M.
Câu 4 (2,5 điểm) Hiệu ứng cấu trúc
1. Sắp xếp theo trình tự giảm dần tính axit của các chất sau, giải thích.

2. Từ xiclopentanol điều chế axit 2-oxoxiclopentancacboxylic.
3. Viết các đồng phân lập thể của 1,2-điclo-3-metylxiclopropan.
Câu 5 (2,5 điểm) Cơ chế hữu cơ
1. Hợp chất (A) chuyển hoá thành hợp chất (A') trong môi trường kiềm theo sơ đồ bên. Hãy dùng
mũi tên cong để chỉ rõ cơ chế của phản ứng.
OHO
Br

Br

COOH
(A')

(A)

2. Khi có tác dụng của axit , geraniol chuyển hoá thành α-Terpineol có cấu trúc sau:
CH3-C=CH-CH2-CH2-C=CH-CH2OH
CH3

CH3

geraniol

H+

CH3
H3C

CH3
OH

α-Terpineol
2


Đề nghị cơ chế cho quá trình chuyển hoá này.
3. Cho sơ đồ chuyển hóa:
Br2 B + C
NBS → A 
Xiclohexen (Cấu hình R) 

→
KOH/Ancol→ 1,3-đibromxiclohex-1-en (D)
B 
a. Xác định cấu trúc (vòng phẳng) của các chất A, B, C, D.
b. Trình bày cơ chế A chuyển thành B và B chuyển thành D.
Câu 6 (2,5 điểm) Xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ
1. Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
H3C

OH

H3C

C

CH2 /H2SO4

H2, Ni, p

A
H3C

B

CrO3
C

OH
0

1. O3
2. H2O/Zn

+

t ,H

-H2O

1. CH3MgBr
2. H2O

D

E

a. Xác định công thức các chất A, B, C, D, E.
b. Cho biết cơ chế phản ứng từ phenol tạo ra chất A.
2. Viết công thức của sản phẩm tạo thành từ các phản ứng sau:
a.

O

b.
CHCl2

OH-

?

O
C=O
O

1. C2H5MgBr (d­)
2. H3O+

?

c. Pent-1-en + NBS, ánh sáng.
d. 1-Brommetyl-2-metylxiclopenten đun nóng trong ancol metylic.
Câu 7 (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ
Hợp chất A chứa 82,19% C; 6,85% H; còn lại là oxi. Phân tử A có một nguyên tử
oxi. A không tạo màu với dung dịch FeCl 3, A tạo sản phẩm cộng với NaHSO 3. Cho A
tác dụng với dung dịch iot trong NaOH thì không tạo kết tủa, axit hoá dung dịch sau
phản ứng thì thu được chất B, chất B hơn A một nguyên tử oxi trong phân tử. B không
làm mất màu dung dịch KMnO4 ở lạnh. Cho B tác dụng với lượng dư brom khi có mặt
3


lượng dư HgO đỏ trong CCl4, thu được chất C là 1,2,3-tribrom-2-phenylpropan. Mặt
khác, cho A tác dụng với NaBH4 và H2O thu được chất D. Đun nóng D với dung dịch
H2SO4 đặc, thu được chất E có công thức phân tử C10H10.
a. Xác định công thức cấu tạo của A
b. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 8 (2,5 điểm) Tổng hợp vô cơ
Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo thành hợp chất C. Cho C phản ứng vừa đủ
với CO2 tạo thành hợp chất D và V lít khí B (đktc). Lấy một nửa lượng D ở trên, cho
phản ứng với lượng dư dung dịch HCl, thu được 1,68 lít khí CO 2 (đktc). Biết hợp chất C
chứa 41,03% B theo khối lượng và hợp chất D không bị phân hủy ở nhiệt độ cao.

a. Hãy xác định A, B, C, D và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
b. Tính giá trị của V.
c. Hợp chất C được dùng cho các thủy thủ làm việc trong các tàu ngầm. Hãy viết
phương trình hóa học của các phản ứng để giải thích ứng dụng đó.
* Các nguyên tử khối:
Cho Fe=56; C=12; N=14; O=16; H=1; S=32; Ca=40; Mg=24; K=39; Br=80; Al=27;
Ag=108; Cu =64; Ba =137; I = 127.
______________________________Hết_______________________________
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu, giám thị không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh:…………………………………….. Số báo danh:……………
Họ tên, chữ ký của giám thị 1:……………………………………………………
Người ra đề
Hoàng Thị Hải Vân
(Sđt: 0917. 193. 186)

4


TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN CAO BẰNG

HƯỚNG DẪN CHẤM
MÔN: HÓA HỌC. LỚP: 11
(Hướng dẫn chấm gồm 08 trang)

Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang điểm
đã định.
Câu
1

Nội dung
1. số mol hỗn hợp = 0,08. Phản ứng cháy:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Điểm
0,5

∆H1 = − 802,3 kJ/mol

CO + 1/2O2 →CO2

∆H2 = − 283,0 kJ/mol

H2 + 1/2O2 → H2O
Đặt số mol CH4 là x và CO là y.

∆H3 = − 241,8 kJ/mol
0,25

Lượng nhiệt toả ra từ lần cháy đầu: 802,3x + 283,0y = 13,638
Lượng O2 dư tính theo H2 =

(I)

1 9,672
×
= 0,02 mol
2 241,8

y

y

⇒ (0,08 − x − y) − (2x+ 2 ) = 0,02 hay x+ 2 = 0,02 (II)
Kết hợp (I) với (II) cho: x = 0,01 chiếm 12,5% và y = 0,02 chiếm 25%; còn

0,25

O2 ∼ 62,5%
2. a) Số mol C =

0,5

1,5144
0,2656
0,1575
× 2 = 0,0295 và O =
= 0,0344 ; H =
=
44
18
16

0,00984
C : H : O = 0,0344 : 0,0295 : 0,00984 = 7 : 6 : 2
Với PTK = 122,0 ⇒ công thức phân tử của Q là C7H6O2.
PTHH cho phản ứng đốt cháy Q với trạng thái vật chất đúng
15
O2 (k) → 7CO2 (k) + 3H2O (l)
2

0,6
b) n(Q) = 122,0 = 4,919×10−3 mol

C7H6O2 (r) +

0,5

qV = n∆Uo = 4,919×10−3×(−3079) = −15,14 kJ
Tổng nhiệt dung=−

−15, 14
qV
=− 27, 25 − 25 =6,730kJ.K−1 hay 6730 J.K−1.
∆T

Nhiệt dung của H2O =

710
×75,312 = 2971 J.K−1.
18
5


Vậy nhiệt dung của nhiệt lượng kế = 6730 – 2971 = 3759 J.K−1.
0,5

15

c) Theo PT cháy: ∆n(k) = 7 − 2 = −0,5 mol
∆Ho cháy = ∆Uo + ∆n(k)RT = −3079+(−0,5)×(8,314×298×10−3) = −3080 kJ.mol−1.

Do ∆Ho cháy = 7∆H ott (CO2(k)) + 3∆H ott (H2O(l)) − ∆H ott (Q(r))
nên ∆H ott (Q(r)) = 7(−393,51) +3(−285,83)−(−3080)=−532 kJ.mol−1.
a. Xét cân bằng
2


→ H+
CH3COOH ¬



[]

10-1,5

(0,01 – x)
Ka = 10

-4,76

+ CH3COO-

Ka = 10-4,76

x

10−1,5 .x
=
→ x = 5,49.10-6
0,01-x

5, 49.10−6
.100% = 0, 055%
0, 01
b. Gọi nồng độ mol/l của dung dịch H3PO4 trước khi trộn là C.

0,5

→α=

Dung dịch A có nồng độ mol/l của các chất là CH3COOH 0,01M; H3PO4 0,5C.
Dung dịch A có pH = 1,5 nên bỏ qua sự phân li của H2O.

0,25

Các quá trình xảy ra trong dung dịch A

→
H3PO4 ¬



H+ + H2PO4–


→ H+
CH3COOH ¬




→
H2PO4– ¬



HPO4–


→
¬



+ CH3COO-

H+ + HPO42–
H+ + PO43–

Ka1 =10-2,15

(1)

Ka = 10-4,76

(2)

Ka2 =10-7,21

(3)

Ka3 =10-12,32

(4)

0,25

Vì Ka1 >> Ka >> Ka2 >> Ka3 nên pH của dung dịch A được tính theo (1)

→ H+ + H2PO4–
H3PO4 ¬



[]

(0,5C – 10-1,5)
Ka1 = 10

-2,15

Ka1 =10-2,15

(1)

0,25

10-1,5 10-1,5

(10−1,5 )2
=

→ C = 0,346M
0,5C-10−1,5

0,25

c. Tại pH = 4,00 ta có
[H 2 PO−4 ] K a1 10−2,15
[H 2 PO−4 ]
= + = −4 ⇒
= 0,986
[H3PO4 ] [H ] 10
[H3PO4 ]+[H 2PO4− ]
6


[HPO24− ] K a 2 10−7,21
= + = −4 = 10−3,21 ⇒ [HPO42-] << [H2PO4-]
−
[H 2 PO 4 ] [H ] 10
[CH 3COO− ] K a 10−4,76
[CH 3COO − ]
=
=
⇒
= 0,148
[CH 3COOH] [H + ] 10−4
[CH 3COO − ]+[CH 3COOH]

0,25

Tương tự
[CO32− ] 10−10,33
=
<< 1 ⇒ [CO32− ] << [HCO3− ]
−
−4
[HCO3 ] 10
[HCO3− ] 10−6,35
=
<< 1 ⇒ [HCO3− ] << [CO 2 ]
−4
[CO2 ]
10
Như vậy khi trung hòa đến pH = 4,00 thì chỉ có 14,8% CH3COOH và 98,6%
nấc 1 của H3PO4 bị trung hòa còn bản than Na2CO3 phản ứng với H+ của hai
axit tạo thành CO2.

0,25

2H3PO4 + CO32- → 2H2PO4- + CO2 + H2O
2CH3COOH + CO32- → 2CH3COO- + CO2 + H2O
0,25

Vậy n CO = 0,5.(14,8%. n CH COOH + 98,6%. n H PO )
23

3

3

4

= 0,5.20.10-3.( 14,8%.0,01+ 98,6%.0,173)
n CO = 1,72.10-3 (mol) ⇒ m Na CO = 1,72.10-3.106 = 0,182 (gam)
23

2

3

+

2+

-

0,25
0,25

3

- Dung dịch A có 0,4 mol H ; 0,05 molCu ; 0,4 mol Cl ; 0,1 mol NO .
3

- Khi cho Fe vào dung dịch A xảy ra các phản ứng
(1) Fe + 4H+ + NO3- → Fe3+ + NO + 2H2O
0,4

0,4

0,1

0,4

0,3

0

0,1

0,1

0,25

(2) Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
0,05

0,25

0,1

(3) Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,05

0,05

0,25

0,05

Số mol sắt đã tham gia các phản ứng từ (1) đến (3) là

0,25

nFe = 0,1 + 0,05 + 0,05 = 0,2 (mol)
7


Hỗn hợp 2 kim loại sau phản ứng gồm Fe và Cu dư
(m -56x0,2) + 0,05x64 = 0,8m → m = 40 (gam)
2. Ba axit có oxi của photpho là: H3PO4, H3PO3, H3PO2.

0,25
0,25

- Các phương trình phản ứng
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
H3PO3 + 2NaOH → Na2HPO3 + 2H2O
H3PO2 + NaOH → NaH2PO2 + H2O

0,5

6
= 5 lít
1, 2
1. Thứ tự tính axit giảm dần: (C) > (D) > (B) là do:
- Có nNaOH = 3 + 2 + 1 = 6 (mol) →
4

0,25

VNaOH =

0,25

- Chất (C) có nhóm CH3CO ở vị trí para gây hiệu ứng –I và –C làm tăng độ
phân cực của liên kết –OH.
0,25
- Chất (D) có nhóm CH3CO ở vị trí meta, gây hiệu ứng –I, không có –C nên –
OH của (D) phân cực kém hơn OH của (C).

0,25

- Chất (B) có nhóm CH3CO ở vị trí ortho tạo liên kết hiđro với H trong nhóm
OH nên H khó phân li ra H+ hơn, tính axit giảm.
0,25
2. Từ xiclopentanol điều chế axit 2-oxoxiclopentancacboxylic

OH

Br

HBr

MgBr

Mg/ ete khan

1) CO2
2) H3O

o
NaOH, t

COOH
OH

CuO, t

o

+

COOH

0,75

COOH

Cl2/ P
o
t

Cl

COOH
O

3. Viết các đồng phân lập thể của 1,2-điclo-3-metylxiclopropan: có 4 đồng
phân. Nếu hai nguyên tử clo ở vị trí trans thì có 2 đối quang, còn nếu hai

nguyên tử clo ở vị trí cis thì tùy theo vị trí của nhóm –CH3 mà có thêm hai
đồng phân (các đồng phân này có ảnh qua gương phẳng trùng với chúng: đồng

0,25
8


phân meso)
Cl
CH3

H

H

H

Cl

Cl

Cl
CH3
H

H
Cl
CH3

H

0,25

H

Cl

Cl

H

H

Cl
H

0,25

H

CH3

H

1. Nếu nguyên tử Br thứ 2 ở vị trí số 3 của vòng thì khi phản ứng với OH5

0,75

không tạo ra sản phẩm A’. Muốn tạo ra A’, nguyên tử Br đó phải ở vị trí 2 và
phản ứng xẩy ra như sau

1.
3

Br

OH
2

O
Br

- H2O

OH
O
Br

Br

OH

O
Br

COOH

O

Br

2. Cơ chế phản ứng

0,75

CH3-C=CH-CH2-CH2-C=CH-CH2OH
CH3

CH3

H+
H2O

+

CH3
H3C +

CH3-C=CH-CH2-CH2-C=CH-CH2
CH3

+

CH3-C=CH-CH2-CH2-C=CH-CH2

CH3

H3C

CH3

CH3

+ H2O
CH3
H3C

H+

CH3

H3C

CH3

H3C

OH

+ OH2

3. a. Cấu trúc của A, B, C, D lần lượt là:
Br

Br

Br

Br

Br

(A)

Br

Br

Br

0,5

(B)

Br

(C)

(D)
9


b. Cơ chế A chuyển thành B
Br

0,25

Br

Br-Br
- Br

Br

+Br

Br

-----+

Br

Br

Có chế B chuyển thành D
Br

Br

+OH

Br

0,25

Br

H

H---OH - Br

Br

Br

H2O.
-

Br

Br

1. a. Công thức các chất A, B, C, D, E
6

HO

H3 C
H3 C

OH
C

OH

CH2

O

H2, Ni, p

CrO3

+

H

1,0
(A)

H 3C

(B)

(C)

CH3

OH

O

1. CH3MgBr
2. H2O

1. O3
2. H2O/Zn

t, H+

O

-H2O

(E)

(D)

1.b. Cơ chế phản ứng

0,5

Taïo taùc nhaân:
+ H+
Giai ñoaïn 1:

H

+
OH

Giai ñoaïn 2:

H

OH

OH

+ H+
OH

2. Công thức của sản phẩm tạo thành từ các phản ứng là
a.

OH

O
CHCl2

OH-

COO-

b.

O
C=O
O

1. C2H5MgBr (d­)
2. H3O+

0,5

(C2H5)3C-OH

c.CH2 = CH-CH2CH2CH3 +NBS /as→ CH2 = CH-CHBrCH2CH3
10

(3-brompent-1-en)
+ CH3CH2CH=CHCH2Br
(1-brompent-2-en)
0,5

CH2
d.

Br

OCH3

CH3OH, to

CH3

OCH3

+
CH3

H3 C

- Theo đề bài ta có:
7

nC : nH : nO =

82,19 6,85 10,96
:

:
= 6,85 : 6,85 : 0,685 = 10 : 10 : 1
12
1
16

0,5

Công thức phân tử của A là C10H10O
- Phân tử A có một nguyên tử O nên công thức phân tử của A là C10H10O. A
không tạo màu với dung dịch FeCl3 nên A không có chức phenol. A tạo sản

0,25

phẩm cộng với NaHSO3 nên A là anđehit hoặc metylxeton.
A tác dụng với dung dịch iot trong NaOH thì không tạo kết tủa nên A không
phải là metylxeton, suy ra A là anđehit. Axit hoá dung dịch sau phản ứng thu
được chất B, chất B hơn A một nguyên tử O trong phân tử nên B là axit
cacboxylic tương ứng với A và có công thức phân tử là C10H10O2. B không làm
mất màu dung dịch KMnO4 ở lạnh nên trong phân tử B không có liên kết π C-

0,25

C. Cho B tác dụng với lượng dư brom khi có mặt lượng dư HgO đỏ trong
CCl4, thu được chất C là 1,2,3-tribrom-2-phenylpropan nên CTCT của B là:
0,25
COOH

Suy ra công thức cấu tạo của A là:

CHO

- Các phương trình phản ứng xảy ra:

0,25
3PT x

C6H5-C3H4-CHO + NaHSO3 → C6H5-C3H4-CH(OH)-SO3Na

0,5

C6H5-C3H4-CHO + I2 + 3NaOH → C6H5-C3H4-COONa + 2NaI +2H2O
C6H5-C3H4-COONa + H+ → C6H5-C3H4-COOH + Na+
11


CH2Br
4Br2

2

HgO

2

2 CO2

CHBr

HgBr2 H2O

CH2Br

COOH

(C)
4C6H5-C3H4-CHO + NaBH4 + 3H2O → 4C6H5-C3H4-CH2OH + NaH2BO3
(D)
0

H2SO4, t

H 2O

CH2OH

(E)
0,25

HCl → CO
 D 
2

8

a. Do 

D kh«ng bÞ ph©n hñy ë nhiÖt ®é cao

0,25

D là muối cacbonat của kim loại kiềm, D là A2CO3 (A là kim loại kiềm)
C + CO2 →D + B; C có dạng AxO2, B là oxi
A.x 100 - 41,03
=
→ A.x= 46
32
41,03

0,25

Chọn nghiệm x = 2 → A = 23 (Na). Vậy C là Na2O2. Các phương trình
2Na + O2 → Na2O2

0,25

2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

0,5
0,5

b. n CO = 0, 075 (mol) = n 12 D → nD = 0,15 (mol); V = 0,075x22,4 = 1,68 lít.
2

c.

2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

0,5

12