ĐỀ ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA ĐỘI TUYỂN HSG HÓA CHÍNH THỨC trường THPT Chuyên ĐHSP HÀ NỘI (đề 1 vô cơ, đề 2 hữu cơ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI THPT CHUYÊN ĐỀ KIỂM TRA SỐ 1 DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC CÂU 1 (3,0 điểm) 1 Viết phương trình ion thu gọn của mỗi phản ứng xảy ra trong dung dịch nước (ghi rõ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI THPT CHUYÊN ĐỀ KIỂM TRA SỐ DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC CÂU 1: (3,0 điểm) Viết phương trình ion thu gọn phản ứng xảy dung dịch nước (ghi rõ trạng thái chất (aq) (r), (k), (l)) tiến hành thí nghiệm đây: a) Cho mẩu canxi vào nước b) Nhỏ dung dịch H2SO4 (loãng) vào dung dịch Pb(CH3COO)2 (loãng) c) Nhỏ dung dịch HCl (đặc) vào MnO2 d) Cho mẩu Ag vào dung dịch HNO3 (loãng) Viết nửa phương trình electron phương trình đầy đủ phản ứng oxi hoá - khử sau: → … (1) H2O2 + KI + H2SO4 ⎯⎯ → … (2) H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4 ⎯⎯ Cho biết vai trò H2O2 phản ứng Một số phản ứng hố học bảo vệ cho người trước vết thương nặng tử vong Một số phản ứng hoá học sau dùng để tạo nhanh chóng lượng lớn khí nitơ túi khí an tồn ơtơ NaN3 → Na + N2(k) (1) Na + KNO3 → K2O + Na2O + N2(k) (2) K2O + Na2O + SiO2 → Silicat kiềm (“thuỷ tinh") (3) a) Cân phản ứng (1) (2) b) Cần gam natri azit (NaN3) kali nitrat (KNO3) để tạo nitơ đủ nạp đầy túi khí an tồn 15 lít 500C 1,25 atm Cho biết: Nguyên tử khối: N = 14; O = 16; Na = 23; K = 19; CÂU 2: (4,0 điểm) a) Vạch phổ Li ứng với chuyển electron từ obitan 2p sang obitan 2s có bước sóng 6710A0 Tính kJ.mol-1 hiệu lượng cấu hình electron sau: 1s22s1 - 1s22p1 b) Năng lượng ion hóa thứ (I1) Li 5,390eV Xác định số chắn electron 2s theo kiện theo quy tắc Slater c) Từ kiện xác định lượng ion hóa thứ (I1) Li cấu hình electron lớp ngồi Li là: ↑ 2s 2p -34 Cho biết: Hằng số Plank, h = 6,625.10 J.s; Tốc độ ánh sáng, c = 3.188 m.s-1; 1m = 1010A0 1eV = 1,602.10-19 J; Số Avogadro NA = 6,02.1023 mol-1 Cho nguyên tử ion sau: Na, Na+, Mg, Mg2+, O2-, F- giá trị bán kính nguyên tử ion là: 0,86, 1,16, 1,19, 1,26, 1,60; 1,86 (A0) Hãy xếp giá trị bán kính tương ứng với nguyên tử ion Giải thích? Ozon chất có ý nghĩa quan trọng khí quyển, bảo vệ trái đất số tia tử ngoại nguy hiểm a) Vẽ cấu trúc Lewis cho ozon xác định điện tích hình thức nguyên tử oxi Một phương pháp đơn giản để đo nồng độ ozon khí mặt đất tiến hành sau Cho bọt khơng khí qua dung dịch nước axit hố có chứa iot ozon khí oxi hố iođua thành triiođua theo phản ứng chưa cân sau: O3(k) + I−(dd) + H+(dd) → I3−(dd) + O2(k) + H2O (1) Sau phản ứng kết thúc, nồng độ triiođua xác định máy đo quang phổ UV-Vis 254 nm Tiến hành thí nghiệm sau: Sục bọt khơng khí 30 phút vào 10 mL dung dịch nước chứa KI dư điều kiện khí sau: áp suất = 750 torr, nhiệt độ 298 K, tốc độ dòng = 250 mL.phút−1 Độ hấp thụ dung dịch I3- taọ thành đo tế bào có độ dày l = 1,1 cm sử dụng máy trắc quang có trang bị tế bào quang điện Điện trở tế bào quang điện tỷ lệ nghịch với cường độ ánh sáng Trị số điện trở (của tế bào quang điện) bị chiếu chùm sáng qua cuvet trống qua cuvet chứa mẫu hoà tan 12,1 k 19,4 k Hệ số hấp thụ mol I3- hoà tan xác định ε = 2,4.105 M-1.cm-1 b) Tính số mol ozon mẫu khơng khí c) Giả thiết khí sử dụng khí lý tưởng Tính nồng độ theo ppb (parts per billion nghĩa phần tỷ) ozon có mặt mẫu khơng khí I Cho biết: Biểu thức định luật Lambe-Beer là: A = - lgT = lg = ε.l.C Il Trong đó: A mật độ quang; T độ truyền qua; C nồng độ I3- I0 cường độ ánh sáng ánh sánh tới; Il cường độ ánh sáng tia khỏi dung dịch CÂU 3: (4,0 điểm) Axit flosunfuric có cơng thức HSO3F axit mạnh Ở trạng thái lỏng, HSO3F tự phân ly theo cân sau: ⎯⎯ → [HOSO2FH]+ + [SO3F]2HSO3F ⎯ ⎯ a) Xác định cấu trúc HSO3F, [H2SO3F]+, [SO3F]- b) So sánh lực axit HSO3F với H2SO4 Giải thích? c) Khi thêm SbF5 vào HSO3F dạng lỏng, lực axit hỗn hợp tăng mạnh Điều giải thích xuất cân sau: ⎯⎯ → [H2SO3F]+ + [F5SbOSO2F]HSO3F + SbF5 ⎯ ⎯ (A) ⎯⎯ → H2SO3F]+ + [(F5SbO)2SOF]và HSO3F + 2bF5 ⎯ ⎯ (B) Biểu diễn cấu trúc ion A B cho biết trạng thái lai hóa Sb ion d) Hỗn hợp SbF5 HSO3F coi siêu axit Khi cho khí CH4 tác dụng với hỗn hợp SbF5 + HSO3F thu hỗn hợp sản phẩm khí có etan Biểu diễn chế phản ứng biết từ CH4 tạo thành etan trải qua giai đoạn CaF2 có cấu trúc mạng tinh thể ion ion Ca2+ hình thành mạng lưới lập phương tâm diện ion F- chiếm tất hốc (lỗ trống) tứ diện có mạng tinh thể a) Biểu diễn cấu trúc mạng tinh thể CaF2 xác định số ion Ca2+ F- có tế bào sở b) Khối lượng riêng CaF2 3,18 gam/cm3 Xác định số mạng (a) tế bào sở Cho biết: Khối lượng phân tử CaF2: 78,07 g/mol, NA = 6,02.1023 mol-1 c) Thực nghiệm xác định giá trị sau: Nhiệt thăng hoa Ca(r) 178 kJ.mol-1; Năng lượng phân cắt liên kết F2(k) 79 kJ.mol-1; Năng lượng ion hóa thứ thứ hai Ca I1 = 599 kJ.mol-1 I2 = 1145 kJ.mol-1; Ái lực electron F(k) -328 kJ.mol-1 Nhiệt sinh CaF2 -1213,45 kJ.mol-1 Dựa vào kết thực nghiệm trên, thiết lập chu trình Born-Haber xác định lượng mạng lưới CaF2 CÂU 4: (4,0 điểm) Sự phụ thuộc số cân vào nhiệt độ phản ứng: ⎯⎯ → PCl3(k) + Cl2(k) PCl5(k) ⎯ ⎯ 4375 + 1,75log(T / K) + 3,78 (T / K) Trong đó: T nhiệt độ tính theo đơn vị Kelvin (K) a) Tính Kp, ΔG0, ΔH0, ΔS0 phản ứng 2000C Biết ΔH0, ΔS0 không đổi khoảng nhiệt độ b) Phản ứng tiến hành điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp nhiệt độ 2000C áp suất 150 kPa bình với thể tích thay đổi cân thiết lập Tính p(PCl5) P(PCl3) cân độ chuyển hoá PCl5 (theo %) Cho biết: bar = 105 Pa; lna = 2,303loga; c) Photpho pentaclorua tồn dạng phân tử đun nóng 160oC Dưới nhiệt độ này, tồn dạng chất rắn ion Cho biết thành phần ion tồn chất rắn? Cấu trúc Lewis ion cấu trúc 3-D PCl5 trạng thái khí Propanal (A), phản ứng dung dịch nước-etanol NaOH thu hợp chất B Chất B dễ tách nước để thu hợp chất C (C6H10O) thể phương trình: logK p = − a) Xác định công thức cấu tạo chất B C b) Anion M chất trung gian hình thành từ propanal (A) tác dụng với OH- Xác định công thức hai cấu tạo cộng hưởng quan trọng M biểu thị electron không liên kết liên kết c) Phản ứng propanal A với NaOH, tạo thành chất B, mơ tả chế: k1 ⎯⎯→ A + OH- ⎯⎯ M + H2O k −1 M + A ⎯⎯→ B Chỉ rõ giai đoạn nhanh chậm phản ứng từ xây dựng phương trình tốc độ phản ứng cho biết bậc toàn phần phản ứng Biết M phần tử trung gian bền nồng độ nhỏ khơng đổi q trình phản ứng Cho biết tốc độ hình thành chất B xác định biểu thức: d[B] = k2[A][M] dt CÂU 5: (5,0 điểm) [HA] w Hằng số phân bố axit benzoic (Kí hiệu HA) hệ nước/benzen 100C là: K D = = 0,700 [HA] B (Kí hiệu: w- dung môi nước; B-dung môi benzen) Hằng số phân ly HA Ka = 6,20.10-5 HA bị đime hóa phần benzen Ở trạng thái cân 200 mL lớp nước chứa 0,0429 gam HA 200 mL lớp benzen chứa 0,145 gam HA a) Xác định giá trị pH lớp nước b) Tính nồng độ phần tử (HA (HA)2) số dime hóa (KDi) lớp benzen c) Nồng độ dạng HA thay đổi pH tăng? d) Giải thích có đime hóa HA Biểu diễn liên kết dạng đime axit benzoic dung môi benzen Quy luật axit-bazơ a) Lực axit NH4+ thay đổi dung mơi sau: H2O, NH3, CH3COOH Giải thích? b) Xác định chiều chuyển dịch cân sau điều kiện chuẩn? Giải thích? (1) H3N→BCl3 + (CH3)3N  NH3 + (CH3)3N→BCl3 (2) 4I-(aq) + [HgCl4]2-(aq)  [HgI4]2-(aq) + 4Cl-(aq) SO2 tách khỏi khí thải nhà máy nhiệt điện cách cho khí thải lội qua dung dịch huyền phù canxi cacbonat canxi hiđroxit a) Viết phản ứng xảy biết sản phẩm thu thạch cao, CaSO4.2H2O b) Cần dùng kg canxi cacbonat ngày để loại 95% SO2 biết lưu lượng khí thải 104 m3/h (00C atm) chứa 0,15% SO2 theo thể tích Tính lượng thạch cao thu (kg) c) Giả sử SO2 (trong 1h) khơng tách khỏi khí thải mà phân tán vào 5000 m3 nước lỏng khí quyển, tính pH mưa axit d) Sử dụng dung dịch natri sunfit để hấp thụ SO2 khí thải Hãy viết phương trình phản ứng đường để tăng khả tái sinh SO2 từ dung dịch Cho biết: SO2 + H2O có pKa1 = 1,92; pKa2 = 7,18; Tích số ion nước, Kw = 10-14; + Giả thiết khí lí tưởng; + M[CaCO3] = 100 g/mol; M[CaSO4.2H2O] = 172 g/mol k2 Học sinh sử dụng bảng tuần hoàn HẾT - TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI THPT CHUYÊN Đáp án ĐỀ KIỂM TRA SỐ DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC CÂU 1: (3,0 điểm) (1,0 điểm): Mỗi phương trình phản ứng cho ¼ điểm (nếu khơng cân không ghi rõ trạng thái chất, không cho điểm) a) Ca(r) + 2H2O(l) → Ca2+(aq) + 2OH−(aq) + H2(k) 2+ b) Pb (aq) + 2CH3COO−(aq) + H+(aq) + HSO4−(aq) → PbSO4(r) + 2CH3COOH(aq) c) MnO2(r) + 4H+(aq) + 2Cl−(aq) → Mn2+(aq) + 2H2O(l) + Cl2(k) d) 3Ag(r) + 4H+(aq) + NO3−(aq) → 3Ag+(aq) + NO(k) + 2H2O(l) (1,0 điểm): Trình bày q trình oxi hóa khử sau cân bằng, phương trình cho ½ điểm/1 câu, khơng trình bày q trình mà cân cho ¼ điểm/1 câu Viết sai sản phẩm phản ứng- không cho điểm H2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O (1) H2O2 + 2H+ + 2e → 2H2O hoặc: 2O−1 + 2e− → 2O−2 2I− → I2 + 2e 2I− − 2e− → I2 H2O2 + 2H+ + 2I− → I2 + 2H2O 3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3O2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O Cr2O72− + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O hoặc: 2Cr+6 + 6e− → Cr+3 3x │ H2O2 → O2 + 2H+ + 2e 2O−1 − 2e− → O20 | × (2) Cr2O72− + 3H2O2 + 14H+ → 2Cr3+ + 3O2 + 7H2O (1,0 điểm): a) Mỗi phương trình ¼ điểm 2NaN3 → 2Na + 3N2(k) (1) 10Na + 2KNO3 → K2O + 5Na2O + N2(k) (2) b) Xác định lượng NaZ3 cho ½ điểm Số mol N2 = PV/RT = (1,25 atm)(15L)/(0,08206 L atm K-1mol-1)(323K) = 0,707 mol mol natri azit sinh 3,2 mol nitơ Khối lượng natri azit cần để sinh 0,707 mol N2 = (2)(0,707/3,2)(65g) = 29 gam CÂU (4,0 điểm) (1,75 điểm): a) (0,50 điểm) Quá trình chuyển electron từ obitan 2p obitan 2s ứng với giải phóng lượng dạng xạ điện từ, lượng q trình chuyển là: c 3.108 m.s−1 E = h = 6,625.10−34 J.s = 2,962.10−19 J = 1,849 eV = 178,3 kJ.mol-1 −10  6710.10 m Hiệu lượng trình chuyển electron từ AO 2s sang AO 2p trình thu lượng lượng cần cung cấp để có chuyển ΔE = 178,3 kJ.mol-1 b) (0,75 điểm) Trong xác định số chắn dựa vào thực nghiệm cho 0,5 điểm; theo Slater 0,25 điểm Gọi S số chắn hai electron bên electron 2s, ta có: ( Z − S) I= 2 13,6(eV) = 5,39 eV => ( − S) 2 = 5,39 => S = 1,74 13,6 n Theo quy tắc Slater, số chắn S = 2.0,85 = 1,7 Nhận xét: hai kết phù hợp tốt với c) (0,50 điểm) Năng lượng ion hóa Li trạng thái kích thích = 5,390 – 1,849 = 3,541 eV (1,0 im): Sp xp ỳng: ẳ im; Gii thớch ắ im; Nếu giải thích sai trừ điểm giải thích Na Mg O2FNa+ Cấu hình electron 2s22p63s1 2s22p63s2 2s22p6 2s22p6 2s22p6 Bán kính (A ) 1,86 1,60 1,26 1,19 1,16 Mg2+ 2s22p6 0,86 Giải thích: Bán kính Mg, Na lớn có lớp electron nên có chắn mạnh electron lớp bên với electron lớp ngồi Bán kính Na lớn Mg điện tích hạt nhân Na (Z = 11) nhỏ Mg (Z = 12) Bán kính ion giảm dần từ O2- đến Mg2+ điện tích hạt nhân tăng (1,25 điểm): a) (0,25 điểm) : +1 -1 : O O: : O : : b) 1,00 điểm) Từ biểu thức định luật Lambe-Beer, ta có: A = - log T = -log(Imẫu/ Icuvet trống) = log (Rmẫu/Rcuvet trống) = log (19,4 k/12,1 k) = 0,205 [I3-] = A /εb = 0,205/(240000 M-1cm-1)(1,1 cm) = 7,7610-7 M Số mol O3 = Vmẫu [I3-] = (0,01 L)(7,7610-7 mol/L) = 7,7610-9 mol d) Số mol mẫu khơng khí = PV/RT = P(tlấy mẫu F)/RT = (750 torr)(30 min)(0,250 L/min)/(62,4 torr.L.mol-1K-1)(298 K) = 0,302 mol Nồng độ O3 (ppb) = (7,76 10-9 mol / 0,302 mol)  109 = 25,7 CÂU (4,0 điểm) a) (0,75 điểm): Mỗi cấu trúc = ¼ điểm Cấu trúc HSO3F Cấu trúc [H2SO3F]+ Cấu trúc [SO3F]- O + O S O O S H O F - O S O H O F O F H b) (0,25 điểm): Lực axit: HSO3F > H2SO4 nguyên tử F có độ âm điện lớn nguyên tử O liên kết O-H HSO3F phân cực mạnh hớn liên kết O-H phân tử H2SO4 c) (0,50 điểm): Mỗi cấu trúc ¼ điểm Cấu trúc [F5SbOSO2F]Cấu trúc [(F5SbO)2SOF]F F Sb Sb F F F O F O F S F O O S O F F F F F F O Sb F F F d) (0,50 điểm) Cơ chế hình thành etan, CH3-CH3 SbF5 + HSO3F → [CH5]+ CH4 + H+ ⎯⎯⎯⎯⎯ → CH3+ + H2 [CH5]+ ⎯⎯ → [C2H7]+ + CH4 ⎯⎯ → CH3-CH3 + H+ [C2H7]+ ⎯⎯ CH3+ a) (0,75 điểm): Biểu diễn cấu trúc mạng: ½ điểm; Xác định số ion Ca2+, F- ¼ điểm Mạng tinh thể CaF2: Số ion Ca2+ tế bào = 8.1/8 + 6.1/2 = Số ion F- có tế bào = 8.1 = b) (0,5 điểm): Thể tích mạng = a3 (cm3) 4.78,07g.mol −1 Ta có: d = 3,18 g/cm3 => a = 5,464.10-8 cm = 5,464 A0 23 −1 6,022.10 mol a c) (0,75 điểm): Biểu diễn chu trình Born-Haber: ½ điểm; Xác định Uml ¼ điểm Áp dụng chu trình Born-Haber, ta có: ΔHS = ΔHth(Ca(r)) + I1(Ca) + I2(Ca) + ΔHpl(F2(k)) + 2ΔHal(F) + Uml => Uml = ΔHS - ΔHth(Ca(r)) - I1(Ca) - I2(Ca) - ΔHpl(F2(k)) - 2ΔHal(F) = - 1213,45 - 178 – 599 – 1145 – 79 - 2(-328) = - 2558,45 kJ.mol-1 CÂU 4: (4,0 điểm) a) (1,00 điểm): Mỗi giá trị ¼ điểm Tính Kp 2000C = 473K: 4375 logK p = − + 1,75log(473K / K ) + 3,78 = − 0,7885 = K p = 0,163 (473K / K ) Ta có: ΔG0pư = - RT lnKp = - RT.2,303logKp = 2,303.4375.R − 1,75.2,303RT logT − 3,78.2,303.RT = 10075,625R − 1,75.RT lnT − 8,70534RT Tại 473K, ta có: ΔG pư (473K) = 7,148 kJ Mặt khác, ta có: ΔG0pư = ΔH0 - TΔS dG = − S = -1,75RlnT - 1,75R – 8,70534R => dT => ΔS0473K = 1,75.8,314.ln473 + 1,75.8,314 + 8,70534.8,314 = 176,5 J.K-1 ΔH0pư = ΔG0pư + TΔS = 90,6325 kJ b) (0,50 điểm): PCl5(k)  PCl3(k) + Cl2(k) Ban đầu: P0 P0 – x x x => PT = P0 + x = 1,5 bar => P0 – x = 1,5 – 2x p(PCl ).p(Cl ) x Kp = = = 0,163 = 6,173x2 + 2x − 1,5 = => x = 0,357 p(PCl ) 1,5 − 2x Vậy: p(PCl3) = 0,357 bar; p(PCl5) = 0,786 bar p(PCl ) 0,357 Độ chuyển hóa PCl5 = = 100% = 31,2% p(PCl ) 1,5 − 0,357 Cân bằng: c) (0,50 điểm): Xác định cấu trúc 3-D PCl5(k) ¼ điểm; Thành phần ion [PCl4]+[PCl6]- ¼ điểm Ở trạng thái rắn, PCl5(r) tồn dạng [PCl4]+[PCl6]- trạng thái khí, PCl5 tồn dạng lưỡng tháp tam giác Cấu trúc của: PCl5, AX5E0 => dạng lưỡng tháp tam giác, trạng thái lai hóa P sp3d PCl4+, AX4E0 => dạng tứ diện, trạng thái lai hóa P sp3 PCl6-, AX6E0 => dạng bát diện, trạng thái lai hóa P sp3d2 a) (0,50 điểm): Mỗi chất đúng: ¼ điểm b) (0,50 điểm): Mỗi cấu tạo cộng hưởng đúng: ¼ điểm c) (1,00 điểm): Thiết lập phương trình tốc độ 1,0 điểm; Nếu thiếu lập luận cho ½ điểm Ta có: => Phản ứng (1) (-1) phản ứng axit-bazơ, tốc độ phản ứng lớn => k-1[M] >> k2[A][M] d[B] k k1 = [A] [M] đó: v = dt k −1 CÂU (5,0 điểm) (2,00 điểm) a) (0,75 điểm): 0,0429 = 3,52.10−4 mol Số mol HA phần nước 122 3,52.10−4 mol => Nồng độ HA phần nước Cw = = 1,76.10−3 M 0,20lit Trong phần nước có cân sau: HA  H+ + AKa = 6,20.10-5 + H2O  H + OH Kw = 10-14 Áp dụng định luật bảo tồn điện tích, ta có: [A ] + [OH ] = [H+] Ka K Trong đó: [A − ] = Cw [OH − ] = w+ + [H ] K a + [H ] Ka K + w = h => h3 + Kah2 - (CwKa + Kw)h - KaKw = Ka + h h Thay giá trị Cw, Ka, Kw vào, ta h = 2,96.10-4 Đặt [H+] = h, ta có: Cw => [H+] = 2,96.10-4M => pH = 3,53 Từ kết trên, ta có: [A-]w = 3,05.10-4M [HA]w = 1,46.10-3M b) (0,75 điểm): Trong dung mơi benzen, ta có: 0,145 gam = 5,94.10−3 M Tổng nồng độ HA dung môi benzen CB0 = −1 122gam.mol 0,200lit Khi ta có: C B = [HA]B + 2[(HA)2]B = 5,94.10-3M Dựa vào số phân bố, ta có: [HA] w 1,46.10−3 [HA] w = = 2,09.10−3 M KD = = 0,700 => [HA]B = 0,700 0,700 [HA] B Trong dung môi benzen, tồn cân bằng: [(HA)2 ] 2HA  (HA)2 K Di = [HA] 5,94.10−3 − 2,09.10−3 = 1,93.10−3 M [(HA)2 ] 1,93.10−3 = = = 441,84 [HA] (2,09.10−3 )2 Trong đó, ta có: [(HA)2 ] = Ta có: K Di c) (0,25 điểm): Lớp nước: [A-] tăng; lớp benzen [HA], {[HA]2}giảm d) (0,25 điểm): Nguyên nhân benzen dung môi không phân cực axit dime hóa để giảm phân cực phản ứng xuống (1,00 điểm): a) (0,50 điểm) Lực axit giảm dần NH4+ dung môi: NH3, H2O, CH3COOH Nguyên nhân, lực axit dung môi tăng dần từ NH3 đến CH3COOH, làm cho khả phân ly H+ NH4+ giảm xuống b) (0,50 điểm): Mỗi cân giải thích = ¼ điểm (1) Cân chuyển dịch phía thuận lực bazơ (CH3)3N lớn lực bazơ NH3 (2) Cân chuyển dịch phía thuận Hg2+ axit mềm, I- bazơ mềm Cl- bazơ 2+ cứng nên Hg tương tác mạnh với I- theo quy tắc ABCM (2,00 điểm) a (0,50 điểm) Mỗi phương trình phản ứng = ¼ điểm 2SO2 + 2CaCO3 + O2 + 4H2O → 2CaSO4.2H2O + 2CO2 2SO2 + 2Ca(OH)2 + O2 + 2H2O → 2CaSO4.2H2O b) (0,5 điểm) 107 Lượng SO2 thải 1h 0,15% = 669,64 mol 22,4 Lượng SO2 thải ngày 669,64 (mol) x 24 = 16, 07 kmol Lượng SO2 bị hấp thụ = 95%.16,07 kmol = 15,27 kmol = số mol CaSO4.2H2O = CaCO3 Khối lượng CaCO3 cần lấy = 15,27 kmol x 100 = 1527 kg Khối lượng CaSO4.2H2O tạo ngày = 2626 kg c) (0,75 điểm) 669,64 = 1,34.10−4 M Nồng độ SO2 nước mưa 5000x1000 Xét cân nước mưa: SO2 + H2O  HSO3- + H+ (1) Ka1 = 10-1,92 2+ HSO3  SO3 + H (2) Ka2 = 10-7,18 + H2O  H + OH (3) Kw = 10-14 Nhận xét: Ka1 >> Ka2 Ka1.CSO2 >> Kw => cân (1) định pH nước mưa SO2 + H2O  HSO3- + H+ (1) Ka1 = 10-1,92 -4 C 1,34.10 [] 1,34.10-4 – x x x Áp dụng định luật tác dụng khối lượng ta có: [HSO3− ][H + ] x2 Ka1 = = 10-1,92 = [SO2 ] 1,34.10−4 − x Giải ta được, x1 = 1,325.10-4 x2 = - 0,012 (loại nghiệm này) Vậy [H+] = x = 1,325.10-4M => pH = -log[H+] = 3,88 d) (0,25 điểm) SO2 + H2O + SO32-  2HSO3Để tái sinh SO2 từ dung dịch sử dụng cách sau: - Tăng nhiệt độ - Giảm pH dung dịch Chú ý: Nếu học sinh trả lời theo cách khác cho điểm tối đa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ĐỀ KIỂM TRA SỐ THPT CHUYÊN DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC Câu 1: (4 điểm) Verapamile loại thuốc sử dụng điều trị huyết áp cao Cấu trúc Verapamile hiển thị đây, có trung tâm bất đối a Xác định cấu hình tuyệt đối trung tâm bất đối b Verapamile kết hợp từ hai mảnh C M Sự tổng hợp C M hiển thị Trong hai trường hợp nguyên liệu ban đầu hợp chất A: 3,4-dimetoxy-acetonitrile NaCNBH3 + HCHO a B C (C11H17NO2) A G trải qua trình phân giải racemic; lấy hợp chất H đối quang tinh khiết sử dụng sơ đồ sau SOCl2 R2BH NH3 I K J H2O2 H PCl5 M L C16H22ClNO2 Trong có mặt Et3N; M C kết hợp với tạo sản phẩm Verapamile Vẽ công thức cấu tạo B, C, tác nhân phản ứng a, hợp chất D, thuốc thử b; chất phản ứng c, d, e, f, g , h hợp chất I, J, K, L, M a Xác định xeton có momen lưỡng cực lớn số xeton sau, giải thích: A: B: C: D: b Chất dễ tham gia SN1 nhất: A: B: C: c So sánh lực bazơ chất sau giải thích: p-Metylanilin, 4-Floroanilin, 4-Nitroanilin, p-anisidin, 4-Cloroanilin Câu 2: (4 điểm) Trình bày chế cho phản ứng sau: a b c d Câu 3: (3 điểm) Tricyclo[4.4.0.0]đecan (thường gọi twistane, kí hiệu Tw) tổng hợp lần đầu bởi Whitlock vào năm 1962 Twistane có tính quang hoạt, gồm vòng cạnh ở cấu dạng “thuyền xoắn” Twistane gồm nguyên tử cacbon bậc II bậc III với tỉ lệ : Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng tổng hợp Twistane đây: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa đây: O MeOOC O O C (C13H16O4) COOMe KHCO3 HCl, THF,  A (C21H24O10) D (C13H12O2) H2, Pd/C 1N HCl, AcOH  E B (C13H16O2) N2H4, KOH,  1) O3, EtOAc 2) Me2S, MeOH (C13H20) Sự sắp xếp lại: Vinylcyclopropane tạo cyclopentene (VCR) phản ứng tương tự hợp chất dị vòng tương ứng coi phương pháp quan trọng để tổng hợp vòng cạnh dị vòng Những phản ứng sắp xếp lại thực kích hoạt nhiệt, quang hóa xúc tác Phản ứng nhiệt quang hóa tiến hành thơng qua việc hình thành gốc tự đôi ổn định (most stable biradical) Viết công thức cấu trúc cho sản phẩm ba phản ứng cho biết rằng: ba phản ứng ví dụ VCR; phân tử Y có trục đối xứng Câu 4: (3 điểm) Sản phẩm tự nhiên caryophyllen isocaryophyllen đồng phân khác ở cấu hình nối đơi Đều có CTPT C15H24 Hidro hóa xúc tác cho sản phẩm Ozon phân, khử bởi Zn/H+ tạo A andehit B Nêu cấu trúc chất ban đầu a Hãy tổng hợp hợp chất sau từ hợp chất đơn giản có khơng q nguyên tử C phân tử: b Sabinen tecpen tự nhiên có cơng thức cấu tạo Hãy tổng hợp hợp chất từ hợp chất mạch hở thích hợp Giả thiết tác nhân cần thiết khác có đủ Câu 5: (3 điểm) Axit Ruberythric : C25H26O13 loại glycozit khơng có tính khử, tách từ rễ thiên thảo (một thứ có rễ sắc đỏ dùng làm thuốc nhuộm) Thủy phân hoàn toàn axit Ruberythric thu alizarin (C14H8O4); D-glucozơ; D-xylozơ Nếu thủy phân phần axit Ruberythric thu alizarin primeverozơ: C11H20O10 Oxihóa primeverozơ với nước brơm, sau thủy phân thu axit D-gluconic D-xylozơ Metyl hóa primeverozơ sau thủy phân thu 2,3,4-tri-O-metyl-D-xylozơ 2,3,4-tri-Ometyl-D-glucozơ Biết Alizarin có cơng thức: O OH OH D-xylozơ có cơng thức chiếu Fisơ: Hãy xác định cấu trúc có axit Ruberythric Một peptit A có chứa 22 aminoaxit Xử lý A trypsin thu peptit: Trp-His-Phe-Met-Cys-Arg Pro-Val-Ile-Leu-Arg Met-Phe-Val-Ala-Tyr-Lys Gly-Pro-Phe-Ala-Val Nếu xử lý A chymotrypsin thu peptit sau: Lys-Pro-Val-Ile-Leu-Arg-Trp His-Phe Val-Ala-Tyr Ala-Val Met-Cys-Arg-Gly-Pro-Phe Met-Phe Hãy xác định trình tự aminoaxit peptit A (Biết trypsin cắt liên kết sau: Lys, Arg; chymotrysin cắt liên kết sau: Phe, Trp, Tyr) Nico Fume đã sử dụng thuốc trừ sâu Tuy nhiên, kể từ 01/01/2014: Nico Fume bị hạn chế ở hầu hết quốc gia Các thành phần hoạt chất Nico Fume alkaloid (S)-nicotine phân lập từ thuốc (Nicotiana tabacum) Có nhiều phương pháp để tổng hợp alkaloid Một số đưa sơ đồ O Đề nghị công thức cấu trúc G, H, I, J Câu (3 điểm) Các hợp chất dạng liên hợp monosaccarit oligopeptit có nhiều ứng dụng quan trọng lĩnh vực hóa sinh Một hợp chất dạng có cơng thức phân tử C34H45N5O11 (kí hiệu AmAd) tổng hợp từ D-glucozơ pentaclophenyl este pentapeptit (kí hiệu P) theo sơ đồ đây: Trong sơ đồ chuyển hóa trên, A1-A2-A3-A4-A5 pentapeptit tạo thành từ amino axit A1, A2, A3, A4 A5, với nhóm –NH2 đầu N bảo vệ bởi nhóm Boc (tert-butyloxicacbonyl), cịn nhóm – COOH đầu C hoạt hóa bởi nhóm pentaclophenyl D-Glucozơ hợp chất P phản ứng với theo tỉ lệ 1:1, có mặt xúc tác imiđazol, tạo thành monoeste Xử lý este với CF3COOH CH2Cl2 để loại bỏ nhóm Boc, thu monoeste Q; Q tượng quay hỗ biến Trong hỗn hợp dung mơi CH3COOH/piriđin (1:1, v/v), Q chuyển hóa thành AmAd AmAd có khả quay hỗ biến AmAd khơng chịu tác động enzym aminopeptiđaza cacboxipeptiđaza Khi thủy phân AmAd có mặt enzyme chimotripsin thu tripeptit A có khối lượng mol 279 g/mol hợp chất B Phân tích peptit A phương pháp Edman (phương pháp xác định amino axit đầu N phenyl isothioxianat C6H5N=C=S) thu phenylthiohinđantoin có khối lượng mol 192 g/mol Thủy phân hợp chất B môi trường axit loãng thu L-leuxin hợp chất C Cả B C có khả quay hỗ biến Cho C tác dụng với CH3OH có mặt HCl khí làm xúc tác ở nhiệt độ thích hợp thu hợp chất D, C17H25NO8, khơng có khả quay hỗ biến Một mol C tác dụng vừa đủ với bốn mol axit periođic (H5IO6); phân tích hỗn hợp sau phản ứng thấy có HCHO, HCOOH hợp chất E; cùng điều kiện đó, B khơng tạo HCHO Người ta điều chế E đun nóng nhẹ hỗn hợp gồm axit monocloaxetic ClCH2COOH amino axit F dung dịch đệm ở pH 7.0 Biết rằng: Trong điều kiện phản ứng, axit periođic phân cắt liên kết C-C 1,2-điol, α-hiđroxixeton 1,2-đixeton Enzym chimotripsin xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptit ở phía đầu C amino axit Phe, Tyr, Trp Tất amino axit pentapeptit ở α-amino axit tự nhiên thuộc dãy L nằm số amino axit cho đây: Tên viết tắt Tên Công thức cấu tạo Công thức cấu tạo viết tắt Gly H2NCH2COOH Lys H2N(CH2)4CH(NH2)COOH (C2H5NO2, M= 75) (C6H14N2O2, M= 146) Ala CH3CH(NH2)COOH Tyr p-HOC6H4CH2CH(NH2)COOH (C3H7NO2, M= 89) (C9H11NO3, M= 181) Leu (CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH ILe CH3CH2CH(CH3)CH(NH2)COOH (C6H13NO2, M= 131) (C6H13NO2, M= 131) Trp His (C11H12N2O2, M= 204) (C6H9N3O2, M= 155) C6H5CH2CH(NH2)COOH Arg H2NC(=NH)NH(CH2)3CH(NH2)COOH (C9H11NO2, M= 165) (C6H14N4O2, M= 174) Hãy xác định cấu tạo hợp chất từ A đến E, monoeste Q biểu diễn AmAd dạng cơng thức cấu trúc Giải thích hình thành AmAd từ Q môi trường CH3COOH/piriđin Phe TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Đáp án ĐỀ KIỂM TRA SỐ THPT CHUYÊN DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC Câu 1: ( điểm) a cấu hình S b tác nhân phản ứng a: LiAlH4 or H2/catalyst B là: D là: C là: b: CH3OH c: bazo mạnh, NaOEt, LDA etc f: CH2=CH-CH2Br d: (CH3)2CH-Br (I) g: OH-, H2O e: bazo mạnh, NaOEt, LDA etc h: H3O+ I J K L M a B D có momen lưỡng cực lớn hình thành hệ thơm Tuy nhiên khoảng cách điện tích B lớn D nên theo công thức nên momen lưỡng cực B lớn D B: D: b A lớn hình thành hệ thơm Cl-: c Chất 4-Nitroaniline 4-Chloroaniline 4-Fluoroaniline p-Methylaniline p-anisidin pKa 1.0 4.15 5.08 5,34 Giải thích -I, -C NO2 mạnh -I > +C Cl 4.65 +C mạnh F có bán kính nhỏ -I yếu lớn –I OCH3 +I, +H CH3 +C mạnh -I yếu CTCT Câu 2: (4 điểm) ý điểm a b c d Câu 3: ( điểm) Hồn thành sơ đờ phản ứng: Câu (3 điểm) A có 14C, nên andehit cịn lại HCHO Độ khơng no C15H24 Công thức chất ban đầu là: a Tổng hợp hợp chất theo yêu cầu đề từ metyl acrylat nitrometan theo sơ đồ đây: b) Tổng hợp sabinen: Câu 5: ( điểm) Từ Oxihóa primeverozơ với nước brơm, sau thủy phân thu axit D-gluconic D-xylozơ suy gốc glucozơ primeverozơ có chứa OH hemiaxetal; Metyl hóa primeverozơ sau thủy phân thu 2,3,4-tri-Ometyl-D-xylozơ 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucozơ suy xylozơ glucozơ tờn dạng vịng cạnh liên kết gốc xylozơ glucôzơ C số xylozơ C số glucozơ Vì Axit Ruberythric loại glycozit khơng có tính khử nên C số glucơzơ liên kết với C chứa nhóm OH alizarin Do cơng thức cấu trúc Axit Ruberythric có dạng: O H H OH H H OH H O OH O H H OH H H OH H O H OH OH O OH O H OH OH H OH O HO O OH O H O OH O O từ mảnh vỡ: Met-Phe Met-Phe-Val-Ala-Tyr-Lys Val-Ala-Tyr Lys-Pro-Val-Ile-Leu-Arg-Trp Pro-Val-Ile-Leu-Arg-Trp Trp-His-Phe-Met-Cys-Arg Met-Cys-Arg-Gly-Pro-Phe Gly-Pro-Phe-Ala-Val Ala-Val Met-Phe-Val-Ala-Tyr-Lys-Pro-Val-Ile-Leu-Arg-Trp-His-Phe-Met-Cys-Arg-Gly-Pro-Phe-Ala-Val Câu 6: ( điểm) - Từ khối lượng mol phenylthiohinđantoin suy khối lượng mol amino axit đầu N tripeptit A là: 192 + 18 – 135 = 75 Do đó, amino axit đầu N peptit A glyxin - Tính toán cho thấy A tripeptit tạo thành từ hai mắt xích glyxin mắt xích phenylalanin Vì A tạo thành cắt mạch AmAd bằng enzyme trimotripsin nên A phải có trình tự: Gly-Gly-Phe - Peptit A có CTPT C13H17N3O4, suy hợp chất B có cơng thức phân tử C21H32N2O9 Thủy phân B dung dịch axit loãng thu L-leuxin, C6H13NO2 hợp chất C, suy C có CTPT C15H21NO8 B tạo thành bằng liên kết este nhóm –COOH L-Leuxin với nhóm -OH bậc I C (kết hợp với thông tin phản ứng C với H5IO6) - Phân cắt mol C cần vừa đủ mol axit periođic, chỉ tạo HCHO (1 mol) HCOOH (3 mol) cùng hợp chất E (1 mol) Tính tốn cho thấy E có CTPT C11H13NO5 E điều chế bằng cách đun nóng nhẹ ClCH2COOH với amino axit F, suy F có CTPT C9H11NO3, vậy F tyrosin Sơ đờ chủn hóa ClCH2COOH tyrosin thành D trình bày - Hợp phần đường hợp chất D D-glucozơ, kết hợp thông tin suy cấu trúc B, C D sau (nếu thí sinh viết B C dạng mạch hở cho điểm tối đa): - Cấu trúc AmAd dạng liên hợp hợp phần đường pentapeptit AmAd bị phân cắt hai liên kết peptit đầu C tyrosin phenylalanine - Chuyển hóa D-glucozơ pentaclophenyl este pentapeptit (hợp chất P) thành AmAd: Ở giai đoạn đầu tiên, pentaclophenyl este pentapeptit phản ứng chọn lọc với nhóm OH bậc I D-glucozơ (do thuận lợi mặt không gian); sản phẩm tạo thành xử lý với CF3COOH/H2O nhóm Boc loại bỏ, tạo thành monoeste Q Trong môi trường CH3COOH/piriđin, monoeste Q thực chuyển vị Amadori tạo thành xeton (R), hợp phần monosaccarit dạng mạch hở; Xeton nằm cân bằng với AmAd, hợp phần monosaccarit tồn dạng furanozơ, phản ứng cộng nucleophin thuận nghịch nhóm OH C-5 với nhóm C=O xeton ... Giải thích hình thành AmAd từ Q mơi trường CH3COOH/piriđin Phe TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Đáp án ĐỀ KIỂM TRA SỐ THPT CHUYÊN DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC Câu 1: ( điểm) a cấu hình S... bảng tuần hoàn HẾT - TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI THPT CHUYÊN Đáp án ĐỀ KIỂM TRA SỐ DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC CÂU 1: (3,0 điểm) (1,0 điểm): Mỗi phương trình phản ứng cho ¼ điểm... Nếu học sinh trả lời theo cách khác cho điểm tối đa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ĐỀ KIỂM TRA SỐ THPT CHUYÊN DÀNH CHO HỌC SINH ĐỘI TUYỂN CHÍNH THỨC Câu 1: (4 điểm) Verapamile loại thuốc sử dụng