Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 11 ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT – MÔ N HÓA – KHỐI 11 Câu I : Xét sự thủy phân của este metyl axetat ở 25 0 C trong các môi trường sau: Trường hợp 1: Trong môi trường kiềm, khi tăng nồng độ kiềm lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng tăng lên hai lần. Nhận xét này cũng được thấy khi tăng nồng độ của este lên hai lần. Trường hợp 2: Phản ứng thuỷ phân được thực hiện trong môi trường đệm Trường hợp 3: Người ta tiến hành phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit HCl 0,05M dư. Động học của phản ứng được nghiên cứu bằng cách chuẩn độ 25ml hỗn hợp phản ứng bằng dung dịch NaOH ở từng thời điểm t với kết quả như sau : t [phút] 0 21 75 119 ∞ V NaOH [cm 3 ] 24,4 25,8 29,3 31,7 47,2 I.1. Hãy viết phương trình động học của phản ứng. Cho biết bậc của phản ứng trong từng trường hợp. I.2. Trong TH1: Nếu cho 0,01 mol xút và 0,01 mol este vào 1lit nước (xem như thể tích thay đổi không đáng kể). Sau 200 phút thì 3/5 lượng este chưa bị phân huỷ. Tính hằng số tốc độ phản ứng k 1 I.3. Trong TH 3: Hãy tính hằng số tốc độ phản ứng k 3 và thời gian để este phân huỷ hết 50%. Từ đó hãy so sánh giá trị k 1 và k 3 Đáp án I.1. Nhận xét: TH1: v = k 1 [este] a .[OH - ] b → khi tăng nồng độ của este hoặc bazơ lên gấp hai lần thì v cũng tăng lên gấp đôi → a = b = 1 → v = k 1 [este][OH - ] Vậy trong TH1 bậc của phản ứng là bậc 2 1 điểm TH2: Ta có v = k[este][OH - ] . Nhưng trong môi trường đệm nên [OH - ] = const → v = k 2 [este] với k 2 = k[OH - ] TH3: v = k[este][axit] Do axit lấy dư nên k[axit] = const =k 3 → v = k 3 [este] Vậy trong TH2, 3 bậc phản ứng là bậc 1 1 điểm I.2. Vì nồng este và axit bằng nhau và [A 0 ] = 0,01M nên ta có kt AxA =− − ][ 1 ][ 1 00 với [A 0 ] là nồng độ của este; [A 0 ] – x là nồng độ của este tại thời điểm t Lượng este chưa bị thuỷ phân là 2/5[A 0 ] → kt A A =− ][ 1 ][ 5 2 1 0 0 → k= 0,75 mol -1 .L.phút -1 = k 1 1 điểm I.3. Ta có xA A t k − = ][ ][ lg 303,2 0 0 Nếu V ∞ ở thời điểm t = ∞ là thể tích ứng với sự kết thúc thuỷ phân este trong môi trường axit, V 0 là thể tích ứng với thời điểm t= 0 thì hiệu V ∞ - V 0 sẽ tỉ lệ với nồng độ đầu của este. Còn hiệu V ∞ - V t sẽ tỉ lệ với nồng độ este tại thời điểm t ( V t là thể tích ứng với thời điểm t ). Do đó: t [phút] 21 75 119 V NaOH [cm 3 ] 25,8 29,3 31,7 k 3 phút -1 0,003016 0,003224 0,003244 1 3 003161,0 − = phutk Vậy k 1 gấp 3 k khoảng 237,27 lần. t 3 k = ln2 → t = 219 phút 1 điểm Câu II : 1 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 11 Tính pH của dung dịch CH 3 COOH 0,1M. II.1. Phải thêm vào 1 Lít dung dịch trên bao nhiêu gam NaOH để được dung dịch có pH =3. II.2. Xác định độ tan của AgCN trong dung dịch đệm có pH =3. II.3. Ion phức Ag(NH 3 ) 2 + bị phân huỷ trong môi trường axit theo phản ứng: Ag(NH 3 ) 2 + + 2H + Ag + + 2NH 4 + Để 90% ion phức có trong dung dịch Ag(NH 3 ) 2 + 0,1M bị phân huỷ thì nồng độ H + tại trạng thái cân bằng là bao nhiêu. Biết :hằng số axit của CH 3 COOH là K 1 = 10 -4,76 ; HCN là K 2 = 10 -9,35 ; NH 4 + là K 3 = 10 -9,24 AgCN Ag + + CN - T = 2,2. 10 -16 Ag + + NH 3 Ag(NH 3 ) + β 1 = 10 3,32 Ag(NH 3 ) + + NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + β 2 = 10 3,92 Đáp án: II.1. CH 3 COOH CH 3 COO - + H + C (M) 0,1 [ ] (M) 0,1 – x x x = 10 -4,76 Giả sử, x << 0,1 nên suy ra x = 10 -2,88 => pH = 2,88 1 điểm II.2. CH 3 COOH + NaOH = CH 3 COONa + H 2 O (M) C C CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + (M) C C CH 3 COOH CH 3 COO - + H + K a = 10 -4,76 C 0 (M) 0,1- C C [ ] (M) 0,1- C – 10 -3 C + 10 -3 10 -3 pH = 3 => [H + ] = 10 -3 (M) 76,4 3 33 10 101,0 10)10( − − −− = −− + C C  C = 7,08. 10 -4 (M) => n NaOH = 7,08. 10 -4 (mol) => m NaOH = 40x 7,08. 10 -4 = 0,028 (g) 1 điểm II.3. AgCN Ag + + CN - T = 10 -15,66 H + + CN - HCN K 2 -1 = 10 9,35 AgCN + H + Ag + + HCN K = TK 2 -1 = 10 -6,31 C (M) 10 -3 [ ] (M) 10 -3 + S S S = 10 -6,31 ⇒ S 2 - 10 -6,31 S - 10 -9,31 = 0 ⇒ S = 2,2.10 -5 1 điểm II.4. Ag + + NH 3 Ag(NH 3 ) + β 1 = 10 3,32 Ag(NH 3 ) + + NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + β 2 = 10 3,92 Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + β = 10 7,24 Ag(NH 3 ) 2 + Ag + + 2NH 3 β -1 = 10 -7,24 NH 3 + H + NH 4 + x 2 K 3 -1 = 10 9,24 Ag(NH 3 ) 2 + + 2H + Ag + + 2NH 4 + K = β -1 (K 3 -1 ) 2 = 10 11,24 Khi phức bị phân huỷ 90% thì : 1 điểm 2 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 11 [Ag(NH 3 ) 2 + ] = 0,1 – 0,1 x 0,9 = 0,01 (M) [Ag + ] = 0,09 (M) [NH 4 + ] = 0,09 x 2 = 0,18 (M) Ag(NH 3 ) 2 + + 2H + Ag + + 2NH 4 + K = 10 11,24 [ ] (M) 0,01 y 0,09 0,18 = 10 11,24 ⇒ y = [H + ] = 1,3 .10 -6 (M) Câu III : 6 điểm III.1. Hòa tan 8,00g 1 hidroxit kim loại chưa biết có công thức M(OH) 2 vào 1,00dm 3 nước thì thu được 6,52 g chất rắn không tan còn lại. Thêm tiếp 51,66 M(NO 3 ) 2 vào dung dịch thì thấy khối lượng pha rắn tăng đến 7,63g. Hãy xác định tên kim loại này. Giả thiết rằng thể tích dung dịch không thay đổi và các chất tan đều tan hoàn toàn. III. 2. Cho phản ứng : Cu(r) + CuCl 2 (dd) 2 CuCl(r) III.2.1. Ở 25 0 C phản ứng xảy ra theo chiều nào, nếu người ta trộn một dung dịch chứa CuSO 4 0,2M; NaCl 0,4M với bột Cu lấy dư ? Cho T CuCl = 10 -7 , VEVE CuCuCuCu 335,0;15,0 / 0 / 0 22 == +++ III.2.2. Tính hằng số cân bằng K của phản ứng trên ở 25 0 C. Đáp án : III. 1. Chất rắn không tan còn lại là M(OH) 2 Khối lượng hidroxit tan vào nước : 8,00 – 6,52 = 1,48 g  mol 34M 1,48 n 2 M(OH) + = Nồng độ các ion trong dung dịch : (M) 34M 1,48 ][ 2 + = + M (M) 34M 2,96 34M 1,48 x 2 ][ + = + = − OH 0,5 điểm Tích số tan của M(OH) 2 trong nước : 2 3 2 2 M(OH) 3 4 x 1,48 T [M ][OH ] (M 34) + − = = + Lượng M 2+ thêm vào : (M) 124M 51.66 2 + = + M C 0,5 điểm Do M(NO 3 ) 2 hòa tan hết vào dd nên xảy ra sự dời mức cân bằng : M(OH) 2  M 2+ + 2OH - Ban đầu 124M 51.66 + 10 -7 Điện ly x x 2x Cân bằng (x + 124M 51.66 + ) (10 -7 + 2x) Mặt khác : x = (M) 34M 0,37 34M 7,63 - 8 + = + 1 điểm 3 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chun Lê Hồng Phong Mơn : Hóa - Khối : 11 Tại cân bằng mới : (M) 34M 0,74 2x) 10(][ 7- + ≈+= − OH (M) 124M 51,66 34M 0,37 ][ 2       + + + = + M 0,5 điểm )(M 34M 0,74 124M 51,66 34M 0,37 ]][OH[MT 3 2 2 M(OH) 2       +       + + + == −+  124M 51,66 34M 0,37 34M 23,68 + + + = +  M = 40 Vậy kim loại là Canxi . Hidroxit là Ca(OH) 2 0,5 điểm III. 2. Ta có : Cu 2+ + 2e = Cu , 1 G ∆ Cu 2+ + 1e = Cu + , 2 G ∆ Cu + + 1e = Cu , 3 G ∆ ⇒ ++++ +−=− ∆−∆=∆ CuCuCuCuCuCu EFEFEF GGG / 0 / 0 / 0 213 22 1 2 1 ⇒ ++++ −= CuCuCuCuCuCu EEE / 0 / 0 / 0 22 2 = 2.0,335 - 0,15 = 0,52 V. 1 điểm Ta có : ][ ][ lg059,0 2 / 0 / 2 2 + + += ++ ++ Cu Cu EE CuCu CuCu V498,0 4,0/10 2,0 lg059,015,0 7 =+= − ( với [Cu + ] = T CuCl /[Cl - ] ) E Cu+/Cu = E 0 Cu+/Cu + 0,059 lg [Cu + ] = 0,52 + 0,059 lg 10 -7 / 0,4 = 0,13V. 1 điểm 2/ Khi cân bằng : K 1 = 059,0/. 0 10 En ∆ = 5,35.10 -7 K 2 = ( 10 -7 ) -2 = 10 14 Vậy : K = K 1 . K 2 = 5,35.10 7 . 1 điểm Câu IV : 2 điểm Hoàn chỉnh sơ đồ biến hóa sau: (CH 3 ) 2 CH – CH 2 – CH 3 Br 2 , ás A NaOH, rượu B Br 2 , CCl 4 C 2KOH, rượu D E Đáp án: (CH 3 ) 2 CH – CH 2 – CH 3 Br 2 , ás (CH 3 ) 2 CBr – CH 2 – CH 3 NaOH, rượu (CH 3 ) 2 C=CH – CH 3 1 điểm 4 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chun Lê Hồng Phong Mơn : Hóa - Khối : 11 Br 2 , CCl 4 (CH 3 ) 2 CBr – CHBr – CH 3 2KOH, rượu CH CO O CH CO CH 2 CH 2 CH CH CH 3 1 điểm Câu V : 4điểm V.1.Chất hữu cơ (X) là một rượu no, nhò chức, mạch hở. Dung dòch X 62% trong nước có nhiệt độ đông đặc là 930 19 - o C V.2.Xác đònh công thức cấu tạo của (X). Biết hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86. V.3.Trình bày 3 cách khác nhau để điều chế (X) từ etylen. V.4.Khi có mặt chất xúc tác thích hợp thì chất (X) khử nước tạo ra chất (A). Trong môi trường kiềm, hai phân tử (A) kết hợp với nhau tạo ra chất (B) không bền. Khi đun nóng thì (B) tách nước tạo ra chất (D). Từ (D) cho tác dụng với HCl tạo chất (E). – Thực hiện sự chuyển hóa trên để xác đònh công thức cấu tạo của A, B, D E. – Dùng cơ chế phản ứng để giải thích quá trình (A) tạo thành (B). – (E) có đồng phân lập thể hay không ? Hãy xác đònh cấu trúc các đồng phân lập thể của (E) và gọi tên (nếu có). Bài giải V.1.Đặt CTTQ của X: C n H 2n+2-k (OH) k . + Khối lượng X có trong 1000 gam H 2 O: 1000.62 31000 38 19 =  X X m 31000 M k 1,86. 62 (g/ mol) 930 t 19 0 19 = = = ỉ ư D ÷ ç + ÷ ç ÷ ç è ø  14n + 16k = 60 Nghiệm phù hợp: k = 2 và n = 2  CTPT của X: C 2 H 4 (OH) 2 CTCT của X: 1điểm V.2.+ CH 2 = CH 2 dd KMnO4, lạnh + CH 2 = CH 2 Cl 2 , CCl 4 dd NaOH, t o + CH 2 = CH 2 H 2 O 1điểm 5 CH 2 CH 2 OHOH CH 2 CH 2 OHOH CH 2 CH 2 ClCl CH 2 CH 2 OHOH CH 2 CH 2 O CH 2 CH 2 OHOH O 2 Ag, t o CH 2 C CH 3 CH CH 2 CH CO O CH CO Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chun Lê Hồng Phong Mơn : Hóa - Khối : 11 V.3.+ Sơ đồ chuyển hóa: CH 3 – CHO OH - (X) (A) (B) t o (E) : + Cơ chế: CH 3 – CHO OH - CH 3 – CHO 1,5 điểm (E): có đồng phân lập thể: đồng phân quang học do có C * CH 2 - CHO H Cl CH 3 R CH 2 - CHO Cl H CH 3 S 0,5điểm 6 CH 2 CH 2 OHOH CH 3 CH CH 2 CHO OH CH 3 CH CH CHO (D) + HCl CH 3 CH CH 2 CHO Cl CH 3 CH CH 2 CHO OH CH 2 CHO - CH 3 CH O CH 3 CH CH 2 CHO O - OH 2 CH 3 CH CH 2 CHO OH H 2 SO 4 đặc 170 o C OH - - H 2 O CH 3 CH CH 2 CHO Cl * . + Ag + + HCN K = TK 2 -1 = 10 -6 ,31 C (M) 10 -3 [ ] (M) 10 -3 + S S S = 10 -6 ,31 ⇒ S 2 - 10 -6 ,31 S - 10 -9 ,31 = 0 ⇒ S = 2,2.10 -5 1 điểm II.4. Ag + +. 3 COO - + Na + (M) C C CH 3 COOH CH 3 COO - + H + K a = 10 -4 ,76 C 0 (M) 0, 1- C C [ ] (M) 0, 1- C – 10 -3 C + 10 -3 10 -3 pH = 3 => [H + ] = 10 -3 (M)