đề thi và đáp án hsg quốc gia vòng 2 năm 2012 môn hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN OLYMPIC NĂM 2012

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn HÓA HỌC
Ngày thi thứ hai: 17/4/2012

Câu 1. (2,5 điểm)
Cho các công thức cấu tạo sau:
C(CH=CHF)2
CH CH2 F

Me 1 2
4 5 Me
3
Et O
O Me
O

(A)

Me

OH
O

O 2N

(B)

Me

O
OH

O 2N

(C)

COOH

N

NH2

N
H

(D)

(E)

1.1. Hãy vẽ công thức các đồng phân lập thể ứng với cấu tạo A.
1.2. Ứng với công thức cấu tạo B có bao nhiêu đồng phân lập thể, vì sao? Dùng các kí hiệu thích
hợp để chỉ rõ cấu hình của mỗi đồng phân đó.
1.3. Hãy viết cơ chế phản ứng để giải thích vì sao C và D khi tương tác với dung dịch NaOH thì
đều tạo thành natri 3-metyl-4-nitrobenzoat.
1.4. Hãy chỉ rõ trạng thái lai hóa của từng nguyên tử N ở cấu tạo E và ghi giá trị pKa (ở 25 oC): 1,8;
6,0; 9,2 vào từng trung tâm axit trong công thức tương ứng với E, giải thích.
Hướng dẫn chấm

1.1. Hãy vẽ công thức các đồng phân lập thể ứng với cấu tạo A.
0,50 điểm:
F

F

F

F

F
F

F

(A2)

(A1)

F

F
(A3)

F
F
F

(A4)

1.2. Ứng với công thức cấu tạo B có bao nhiêu đồng phân lập thể, vì sao? Dùng các kí hiệu thích
hợp để chỉ rõ cấu hình của mỗi đồng phân đó.
0,25 điểm: B có 3C bất đối, không có mặt phẳng và tâm đối xứng nên có 8 đồng phân lập thể.
0,25 điểm, ví dụ: Cấu hình của B1 như chỉ ra trong bảng, viết gọn là (1R)-(2R)-(4R).
Me

Et

1

O

2

O

3
4
5

Me

O
Me

C1
C2
C4

B1

R
R
R

B2
S
S
S

B3
S
R
R

B4
R
S
S

B5
S
S
R

B6
R
R
S

B7

R
S
R

B8
S
R
S

1.3. Hãy viết cơ chế phản ứng để giải thích vì sao C và D khi tương tác với dung dịch NaOH thì
đều tạo thành natri 3-metyl-4-nitrobenzoat.
0,5 điểm: C , C1 , D và D1 là những đồng phân hỗ biến, xúc tác kiềm làm thuận lợi cho sự hỗ biến
đó:

Trang 1/10


HO

O

O

O

O

H2O/- OH

OH /- H2O

Me

Me

( C)

O

O

-

( C1 )

Me

Me

NO2

O

-

NO2

NO2

NO2

O

O

O

( D1 )
O

O

O

( D)
O

OH

H 2O/- OH-

Me

Me

Me
NO2

Me
NO2

NO2

NO2

0,5 điểm: Xuất phát từ C , C1 , D hoặc D1 qua phản ứng chuyển vị benzylic rồi tự mất nước đều
chuyển thành hợp chất thơm bền vững, đều dẫn đến cùng một sản phẩm, ví dụ:
O

OH

O

O

O
OH-

Me
(D)

Me

NO2

O
OH

COOH

HO

COO-

COO
H - H2O

Me
NO2

O

Me
NO2

Me

Me
NO 2

NO 2

NO 2
o

1.4. Hãy chỉ rõ trạng thái lai hóa của từng nguyên tử N ở cấu tạo E và ghi giá trị pKa ở 25 C: 1,8;
6,0; 9,2 vào từng trung tâm axit trong công thức tương ứng với E, giải thích.
0,5 điểm:
sp 2 N

6,0

COOH
sp

3

N sp 2
H

NH 2

COOH 1,8

H N
N

(E)

- Nguyên tử N nhóm NH ở trạng thái lai hóa sp2, cặp e
chưa chia ở obitan p xen phủ với 5 obitan p khác tạo
thành hệ thơm được lợi về mặt năng lượng nhưng
“mất” tính bazơ.
- Nguyên tử N thứ hai ở trạng thái lai hóa sp2, cặp e
chưa chia ở obitan sp2 không tham gia vào hệ thơm
nên còn tính bazơ.
- Nguyên tử N nhóm NH2 ở trạng thái lai hóa sp3.

NH 3 9,2

H

- Nhóm NH3+ là axit liên hợp của nhóm
H2Nsp3 , nhóm NH+ là axit liên hợp của
nhóm Nsp2.
- Bazơ càng mạnh thì axit liên hợp càng
yếu, vì thế giá trị 9,2 là thuộc nhóm NH3+
còn giá trị 6,0 thì thuộc nhóm NH+.

Câu 2. (4,0 điểm) Cho các chất sau:
EtOOC

O

EtOOC
(F)

COOEt

(G )

(H )

(I)

(J )

2.1. Từ các hợp chất chứa không quá 3C, hãy đề nghị các sơ đồ phản ứng tương đối đơn giản có ghi
rõ tác nhân, điều kiện tiến hành để tổng hợp ra các chất nêu trên.
2.2. Trong số các chất trên, chất nào thuộc loại hợp chất thơm, không thơm, phản thơm, vì sao?
Chất nào tác dụng được với kali kim loại trong đietyl ete? Viết phương trình phản ứng và giải thích.

Hướng dẫn chấm
Trang 2/10


2.1. Từ các hợp chất chứa không quá 3C, hãy đề nghị các sơ đồ phản ứng tương đối đơn giản có ghi
rõ tác nhân, điều kiện tiến hành để tổng hợp ra các chất nêu trên.
Bốn chất F, G, H, I : 4 x 0,75 điểm; chất J: 0,25 điểm. Ví dụ:
HOCH3
C O o
t
CH2

CH=O

OH

2)H3O+

( II)

1) (III)

CH=O

1) LiAlH4

O

EtOH/H

Br

COOH
+

to

EtOH/H

EtOOC

COOEt

EtONa/EtOH

to

Pd/PbCO3

CH 2OH

HCl

( V)

OH VI
( )

MgBr

+ o

( G)

+

2)H3O /t

COOEt

CH 2OH

CH=O

COOEt

Me 2C=O

O

HO- /to

xt, to, p

(F)

COOEt EtONa

EtONa/EtOH

CH=O

PCC

EtOOC

EtOOC

COOEt
COOEt

O
O

to

COOEt
EtOOC

H2SO4

1)

EtOH/H

CH2 OH

H2

to

O

COOH

COOEt

CH 2OH

xt

2 CH 2O

+

OH

Na/Hg

2) Mg

COOH

Br

OH

to

MgCl

( III )

( H)
HOOC

PCC

( IV)

1) SOCl2

+ o

2)H3O /t

H2/Ni

EtOH EtOOC

COOEt

1) (III)

2)H3O+/to

(I)

(J)

2.2. Trong số các chất đã cho, chất nào thuộc loại hợp chất thơm, không thơm, phản thơm, vì sao?

Chất nào tác dụng được với kali kim loại trong đietyl ete, dùng công thức cấu tạo để viết phương
trình phản ứng và giải thích. 0,75 điểm:
Khong tho'm:
F, G, H, J

Tho'm:
(I)
EtOOC

O

EtOOC

EtOOC
+K

COOEt

+ 2K

EtOOC

EtOOC

O

K+

+ 1/ 2H2
COOEt

EtOOC

O
COOEt

EtOOC
EtOOC

O
COOEt

1 0 e


(K+)2

Câu 3. (2,5 điểm)
Cấu tạo của hợp chất K (tách từ quả hồi) đã được xác định theo sơ đồ phản ứng sau:
K (C 7 H10O 5)

O3

Me 2S

L (C 7H 10 O7 )

CH3OH
H+

M

HIO4

N

H 3O+

OHCCHO + OHCCH(OH)CH2 COCOOH

3.1. Hãy vẽ công thức cấu tạo của L, M, N và K, biết rằng K không chứa nhóm chức ancol bậc ba.
3.2. Hãy viết sơ đồ phản ứng tổng hợp ra K từ những hợp chất chứa không quá 4C.
Hướng dẫn chấm
3.1. Hãy vẽ công thức cấu tạo của L, M, N và K, biết rằng K không chứa nhóm chức ancol bậc ba.
Trang 3/10


1,5 điểm:
HO

COOH
O3

COOH

HO

HO

HO

K

OH

O O

O
CHO

Me2S

COOH

COOH

HO

OH

L

O O

CH3OH
H+
OH
HO

OH

HIO4

OMe
M

OH

COOH
O O
CHO
OHC
N

OMe

3.2. Hãy viết sơ đồ phản ứng tổng hợp ra K từ những hợp chất chứa không quá 4C. 0,75 điểm:

Câu 4. (2,5 điểm)
Fanezol (tách được từ hoa linh lan) và các đồng phân lập thể của nó (C 15H26O, tất cả kí hiệu là Pi
với i: 1, 2, 3, …) khi bị ozon phân chế hóa khử thì đều cho axeton, 2-hiđroxyetanal và 4oxopentanal. Khi Pi bị đun nóng với axit thì đều tạo ra hỗn hợp các chất có công thức C 15H24 là sản
phẩm chính của mỗi phản ứng, gọi chung là Qi với i: 1, 2, 3, …
4.1. Hãy vẽ công thức cấu trúc các hợp chất Pi.
4.2. Từ mỗi hợp chất Pi đã tạo ra những hợp chất Qi nào? Giải thích bằng cơ chế phản ứng.
Hướng dẫn chấm
4.1. Hãy viết công thức cấu trúc các hợp chất Pi.
1 điểm: Theo quy tắc izopren, xác định được công thức cấu tạo của Pi là:
Me2C=CHCH2CH2(Me)C=CH2CH2(Me)C=CHCH2OH. Pi là các đồng phân hình học sau:
OH
OH
HO

OH
P2

P1

P3

P4

4.2. Từ mỗi hợp chất Pi đã tạo ra những hợp chất Qi nào? Giải thích bằng cơ chế phản ứng.
1,5 điểm; Cơ chế phản ứng đối với P1:
- H+
CH 2

+

H
- H 2O

OH

CH2

CH 2

CH 2
Q2

Q1
CH 2

P1

- H+
H2 C
Q3

Q4

P2 khác P1 chỉ ở cấu hình liên kết đôi C2=C3 mà ở cacbocation trung gian thì liên kết này đã
chuyển thành liên kết đơn, các nhóm thế có thể quay tự do quanh liên kết đơn, như vậy sự khác biệt
sẽ không còn nữa, tức là P2 cũng cho sản phẩm mất nước giống như P1.
Trang 4/10


P3 và P4 khác P1 và P2 ở cấu hình liên kết đôi C6=C7 do đó mỗi chất đều tạo ra Q3, Q4 và cho
ra thêm 2 chất mới là Q5 và Q6:
OH

CH2

CH 2

H+

- H+

+

- H2O

Q6

Q5

P3
H 2C

H 2C

- H+

+
Q4

Q3

Câu 5. (3,5 điểm)
5.1. Dùng công thức cấu tạo hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng sau và giải thích sự hình thành V1, V2:
O

O
O

O

U+

O

150 oC

O

O O

V1, V2

C 14 H12 O6 (X1, X2)

O

5.2. Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng sau, giải thích sự hình thành X5 và X6:
Br2
t

o

NaI

X1
(C8 H 6Br 4)

X2
(C8 H 6Br 2)

Mg

X4 (C16 H12) t o

X3
(C8 H 6)

X5

X7 (C16 H12)

HCl

X6 (C16 H13Cl)
,,
(khong mat' mau nuoc brom)
-

o-Xilen

5.3. Giải Nobel hóa học năm 2005 được trao cho Y. Chauvin, R. H. Grubbs và R. Schrock do đã
phát triển phương pháp "hoán vị" (metathesis method). Trong phản ứng hoán vị, dưới tác dụng của
xúc tác cacben-kim loại, nửa phân tử anken này đổi chỗ cho nửa phân tử anken kia, ví dụ:
R1

R2

R1

R2

R1

R2

R1

R2

L nM=C<

R1

R1

R2

R2

R1

R1

R2

R2

Hãy tổng hợp nona-2,7-đien từ những hiđrocacbon chứa không quá 5C với chỉ một phản ứng.
Hướng dẫn chấm
5.1. Dùng công thức cấu tạo hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng sau và giải thích sự hình thành V1 và
V2.
O
U+

O
O

O
O

150 oC

O
V1, V2

O O

C14 H12O 6 (W1, W2)

O

1,5 điểm:

Trang 5/10


O

O

O
o

150 C

O

O
O

O
O

O
O
O

O

t

O

H
H

H

O
O (V2)

O

O

O

O

O

H

H

H

O (W2)

O (V1)

O
O

O

O

O

O

O

O

O
o

O

O

O

O

H

O O
O

O

O

(V2)

O

O

(W1)

H

O
(V1)

O

O

to

O

O

O

5.2. Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng sau, giải thích sự hình thành X5 và X6:
Br2
t

o

NaI

X1
(C8H 6Br 4)

X2
(C8H 6Br 2)

Mg

X4 (C16H12) t o

X3
(C8H 6)

X5

X7 (C16H12)

HCl

X6 (C16H13Cl)
,,
(khong mat' mau nuoc brom)
-

o-Xilen

1,5 điểm:
CH 3

CHBr 2

Br2

o
CH3 t

CHBr 2
(X1)

NaI

CHBr
CHBr
(X2)

(X7)

Mg

(X3)
(X5)

(X6)

Cl-

H+

to

(X4)

Cl

5.3. Hãy tổng hợp nona-2,7-đien từ những hiđrocacbon chứa không quá 5C chỉ nhờ một phản ứng.
0,5 điểm:

H 3CHC CHCH 3

LnM=C<

H 3CHC CHCH 2 CH 2CH 2CH=CHCH3

Câu 6. (3,0 điểm)
6.1. Từ vỏ cây quế người ta tách được axit hữu cơ Y chứa 72,94% C, 5,44% H còn lại là O. Biết
rằng Y có một nhóm cacboxyl và khi phản ứng với nước brom dư thì tạo thành dẫn xuất đibrom.
Dùng dung dịch chuẩn NaOH 0,5000 M chuẩn độ 50,00 mL dung dịch chứa 1,8500 g axit Y. Khi
nhỏ hết 15,00 mL dung dịch NaOH thì pH của dung dịch thu được là 4,61, nhỏ tiếp 10,00 mL dung
dịch NaOH thì đạt tới điểm tương đương.
Hãy tính hằng số Ka của axit Y và pH của dung dịch thu được tại điểm tương đương.
Trang 6/10


6.2. Hòa tan 1 mol Y vào axit sunfuric ở 25 oC thì thu được dung dịch có thành phần không đổi là
0,75 mol Y và 0,25 mol đồng phân hình học của nó.
Hãy tính gần đúng sự chênh lệch về năng lượng biểu thị độ bền tương đối của hai đồng phân nói
trên. Đề nghị công thức cấu trúc của Y và viết cơ chế phản ứng đồng phân hóa nó.
6.3. Đối với axit 3-phenylpropanoic năng lượng của cấu dạng mà Ph và COOH che khuất nhau cao
hơn so với cấu dạng mà Ph và COOH lệch nhau (syn); cấu dạng mà Ph và H che khuất nhau; cấu
dạng mà Ph đối diện với COOH (anti) lần lượt là 15,0; 3,5; 18,5 kJ/mol.
a) Hãy vẽ giản đồ năng lượng cho sự chuyển đổi các cấu dạng nói trên.
b) Dùng giản đồ năng lượng (dữ liệu lấy từ 6.2 và 6.3), hãy giải thích vì sao ở điều kiện thường, các
cấu dạng của axit 3-phenylpropanoic dễ dàng tự chuyển đổi cho nhau, còn hai đồng phân nói trên của
Y thì không tự chuyển đổi cho nhau được, mặc dù sự chênh lệch về năng lượng giữa chúng là khá
nhỏ.
Hướng dẫn chấm
6.1. Hãy tính hằng số Ka của axit Y và pH của dung dịch thu được tại điểm tương đương.

1,0 điểm
Đặt MY là khối lượng của Y và Ka là hằng số axít của nó
Tổng thể tích chuẩn độ là 25 ml
25.0,5 1,85 1000

.
 0, 25M � M Y  148( g / mol )
CY =
50
M Y 50
- Phản ứng chuẩn độ: HY + OH- ��
� Y- + H2O
[HY]
25-15
[H + ] = 10-4,61 = K a . -  K a .
� K a ; 3, 7.105
Y
15
- Xác định pH của dung dịch tại điểm tương đương. Tại điểm tương đương ta có dung dịch Y- là
bazơ, Kb = 10-14/Ka = 2,7.10-10. Nông độ Y- là: 0,25.50/(50+25) = 0,1667 M
���
Y- + H2O ��
� HY + OH
Đặt [HY] = [OH-] = x, CY- >> Kb, nồng độ của Y- không đổi = 0,1667 M
� pH = 8,83
x2 = Kb . CY- � x = [OH-] = x = 6,708.10-6
6.2. Hãy tính gần đúng sự chênh lệch về năng lượng biểu thị độ bền tương đối của hai đồng phân
nói trên. Đề nghị công thức cấu trúc của Y và viết cơ chế phản ứng đồng phân hóa nó.
1,0 điểm
Công thức đơn giản nhất của Y là CxHyOz tỉ lệ x : y : z = 6,08 : 5,44 : 1,35 = 9 : 8: 2

Kết hợp MY = 148 � công thức phân tử của Y là C9H8O2
- Y có đồng phân hình học (cis, trans), có một nối đôi phản ứng được với nước brom, (π+v) = 6,
vậy cấu tạo của Y là: C6H5CH=CHCOOH (axit xinnamic).
Cơ chế đồng phân hóa:
H
Ph

COOH
H

+H+

H
Ph

COOH
H
H

- H+

H

H

Ph

COOH

Tại điều kiện cân bằng, nồng độ Y lớn hơn đồng phân hình học của nó, tức Y là bền hơn vậy Y là

đồng phân trans . Hằng số cân bằng của phản ứng đồng phân hóa
H

COOH
H

H

H
COOH

K

[cis-cinnamic]
0, 25 1


[trans-cinnamic] 0, 75 3

Trang 7/10


∆E = Ecis - Etrans ; ∆Go = -RTlnK = -8,314.298.ln(1/3).10-3 kJ/mol = 2,7 kJ/mol
6.3.
a) Hãy vẽ giản đồ năng lượng cho sự chuyển đổi các cấu dạng nói trên.
0,5 điểm:
E
kJ/mol

Ph COOH

HH

H COOH

H
H

HH

Ph
H
3,5

15

H
H

18,5

COOH
Ph
Ph

H

H
H

COOH

H
Ph

H

Tiến trình chuyển đổi cấu dạng

b) Dùng giản đồ năng lượng (dữ liệu lấy từ 6.2 và 6.3), hãy giải thích vì sao ở điều kiện thường, các
cấu dạng của axit 3-phenylpropanoic dễ dàng tự chuyển đổi cho nhau, còn hai đồng phân nói trên của
Y thì không tự chuyển đổi cho nhau được, mặc dù sự chênh lệch về năng lượng giữa chúng là khá
nhỏ.
0,5 điểm:
Có thể vẽ riêng một giản đồ năng lượng cho quá trình đồng phân hóa axit cinnamic hoặc vẽ thêm
vào giản đồ năng lượng của sự chuyển đổi cấu dạng như hình dưới đây.
Trong giản đồ năng lượng của sự chuyển đổi cấu dạng, các cực tiểu là ứng với các cấu dạng tương
đối bền; các cực đại là ứng với cấu dạng tương đối "không bền" do lực đẩy Van de van, đó cũng
chính là trạng thái chuyển tiếp giữa các cấu dạng bền. Giá trị sự chênh lệch năng lượng giữa trạng
thái chuyển tiếp và cấu dạng bền chính là năng lượng hoạt hóa của quá trình chuyển đổi hai cấu
dạng tương đối bền (15,0; 3,5; 18,5 kJ/mol). Ở 25 oC phân tử có đủ năng lượng cho sự hoạt hóa đó.
Trong giản đồ năng lượng của quá trình đồng phân hóa axit cinnamic, để chuyển từ phân tử trung
hòa lên cacbocation PhCH+CH2COOH (là một tiểu phân trung gian rất không bền ứng với mức
năng lượng cao) cần phải qua một trạng thái chuyển tiếp ( ttct 1 hoặc ttct 2) ở mức năng lượng cao
hơn so với cacbocation PhCH+CH2COOH, tức là cần một năng lượng hoạt hóa lớn. Phản ứng cộng
của H+ tạo thành liên kết C-H giải phóng năng lượng cho sự hoạt hóa đó, tứ là H + đã xúc tác cho sự
đồng phân hóa. Nếu không dùng H+ thì phải đun nóng hoặc chiếu tia tử ngoại cung cấp năng lượng
đủ cắt đứt liên kết π ( gần 200 kJ/mol) để thực hiện sự đồng phân hóa.

Trang 8/10

E
kJ/mol

ttct 1

ttct 2

H

COOH

Ph

H

Ph COOH
HH

H

HCOOH

H
H

HH

Ph
H
3,5

15

18,5

H
H
H
H+

H
Ph

COOH

H
H

H

Tiến

Ph

COOH
Ph
H
H

COOH

H

H
H+

COOH

2.7

H
Ph

trình chuyển đổi cấu trúc

Câu 7 (2,0 điểm).
7.1. Thêm dần dung dịch KCN vào dung dịch NiCl 2 lúc đầu thu được kết tủa xanh R, sau đó kết tủa
này tan ra tạo thành dung dịch màu vàng của chất S. Nếu cho thêm tiếp KCN đặc thì thu được dung
dịch màu đỏ của chất T. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm này.
7.2. Cho biết S và T đều nghịch từ, dựa theo thuyết liên kết hóa trị (VB), hãy dự đoán cấu trúc phân
tử của chúng.
7.3. Chất S ở dạng rắn có màu vàng, phản ứng với lượng dư K kim loại trong NH3 lỏng cho chất rắn Z
màu vàng nhạt, nghịch từ. Chất Z bị phân hủy nhanh khi tiếp xúc với không khí ẩm tạo thành lại chất S.
Nếu cho 3,1910 gam chất Z vào nước (dư) thì thu được 0,224 lít khí H2 (đktc). Cho biết Z chứa 49,0%
K theo khối lượng. Hãy xác định công thức hóa học, dự đoán cấu trúc phân tử của Z và viết các phương
trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn chấm
7.1. 0,75 điểm :
- NiCl2 + 2CN– + 2H2O
- Ni(OH)2 + 4CN–
- [Ni(CN)4]2– + CN–

Ni(OH)2↓ (R, xanh) + 2HCN + 2Cl–
[Ni(CN)4]2– (S, màu vàng) + 2OH–
[Ni(CN)5]3– (T, màu đỏ)

7.2. 0,5 điểm)
Ni2+ cấu hình d8, ion phức chất [Ni(CN)4]2– nghich từ do vây sẽ lai hóa trong, hai e độc thân sẽ
ghép đôi. Vói phối trí 4 sẽ phù hợp với dạng dsp 2, cấu trúc hình học vuông phẳng. Học sinh có thể
suy luận do CN- là phối tử trường mạnh
Trang 9/10


3d8
4s
4p
4 cặp e nhận từ 4 CNIon phức chất [Ni(CN)5]3– nghịch từ do vậy sẽ lai hóa trong dạng dsp 3 lưỡng chóp tam giác. Số
phối trí 5 trong [Ni(CN)5]3– học sinh có thể suy luận từ sự lai hóa vì ion d 8 chỉ còn tối đa 5 AO
trống trong trường hợp lai hóa trong.

3d8
4s
4p
5 cặp e nhận từ 5 CNCấu trúc hình học (đối với chất T, học sinh vẽ chóp đáy vuông vẫn cho điểm vì trong dung dịch,
hai dạng đông phân có thể chuyển hóa cho nhau bởi sự quay Berry)
S
T
CN
CN

Ni

CN

2

CN
CN

CN

3

CN
Ni

CN

CN

7.3. 0,75 điểm:
Xác đinh CTPT, viết đúng cấu trúc tứ diện: mỗi phần 1/4 điểm, viết phương trình phản ứng 1/4
điểm)
Chất Z bị khử, d8
d10 (do nghịch từ) Ni có số oxi hóa (0) => chất khử rất mạnh
(Học sinh có thể giả thiết Ni(I) đime (nghịch từ), xong CTPT sẽ không hợp lí.)
Phản ứng với nước Ni0
Ni+2 => số mol Ni0 = số mol H2 = 0.01 mol.
MZ = 3,191/0,01 = 319,1 g/mol
K chiếm 49% theo khối lượng, => tỉ lệ số nguyên tử K: Ni là 4:1,
Phản ứng trao đổi phối tử không xảy ra vì CN– liên kết bền với nguyên tử có mức oxi hóa thấp.

Học sinh cũng có thể lí luận từ phản ứng Z tạo thành S trong không khí để xác định phối tử trong Z
là CN-. Công thức phù hợp là K4[Ni(CN)4],
Phản ứng::
K2[Ni(CN)4] + 2K
K4[Ni(CN)4]
K4[Ni(CN)4] + O2
K2[Ni(CN)4] + K2O
K4[Ni(CN)4] + 2H2O
K2[Ni(CN)4] + 2KOH + H2
Chú ý phản ứng trong không khí ẩm, học sinh có thể viết phương trình với O2 hoặc hơi nước.
Số phối trí 4 của cấu hình d10 phù hợp với cấu trúc tứ diện, lai hóa sp3
4

CN
Ni
CN

CN
CN

------- HẾT -------Chú ý: Nếu thí sinh giải theo cách khác mà đúng thì vẫn cho đủ điểm như biểu điểm.

Trang 10/10