SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ HÀ NỘI Năm học 2010-2011 Mụn thi: Húa học Ngày thi: 10 - 12 - 2011 Thời gian làm bài: 180 phỳt (Đề thi gồm 2 trang) Câu 1 (2,25 điểm) 1/ Viết công thức Liuyt, dự đoán cấu trúc phân tử, góc liên kết của các phân tử sau: SF 2 , SF 6 , S 2 F 4 . 2/ Phức [Fe(CN) 6 ] 4- có năng lượng tách là 394,2 kJ/mol, phức [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ có năng lượng tách là 124,2 kJ/mol và năng lượng ghép electron là 210,3 kJ/mol. a) Hãy vẽ giản đồ năng lượng của hai phức trên và cho biết phức nào là phức spin cao, phức nào là phức spin thấp? b) Hỏi với sự kích thích electron từ t 2g đến e g thì phức [Fe(CN) 6 ] 4- hấp thụ ánh sáng có bước sóng bằng bao nhiêu? Câu 2 ( 4,25 điểm) 1/ Để điều chế H 2 người ta sử dụng phản ứng hóa học xảy ra ở t o > 1000 o C C (k) + H 2 O (k) ⇌ CO (k) + H 2 (k) (1) Để loại bỏ CO người ta sử dụng phản ứng hóa học sau ở nhiệt độ thích hợp: CO (k) + H 2 O (k) ⇌ CO 2 (k) + H 2 (k) K = 5 (2) Trong cân bằng (2) người ta sử dụng n mol H 2 O cho 1 mol CO. Gọi x là phần mol CO trong hỗn hợp cõn bằng. a) Xác định mối quan hệ giữa x, n, K. Tính x trong trường hợp n = 3. b) Hỏi n phải có giá trị như thế nào để hỗn hợp cân bằng chứa khụng quỏ 1% CO (về thể tớch). 2/ Quá trình phân huỷ hợp chất axeton được diễn ra theo phương trình sau: CH 3 COCH 3 CH 2 = CH 2 + H 2 + CO Những giá trị thực nghiệm thu được trong suốt thời gian xảy ra phản ứng được ghi lại trong bảng sau: t (phút) 0 6,5 13 19,9 p (mmHg) 312 408 488 562 Từ những dữ liệu đã cho trong đầu bài hãy: a) Xác định bậc của phản ứng. b) Xác định hằng số tốc độ của phản ứng. 3/ Cho VE OHCrCrO 18,0 0 )(/ 3 2 4 ; VE OHMnOMnO 695,1 2 0 )(/ 4 ; Cr(OH) 3 CrO 2 - + H + + H 2 O K = 1,0.10 -14 a) Hóy thiết lập sơ đồ pin được hỡnh thành bởi hai cặp oxi húa - khử CrO 4 2- / CrO 2 - và MnO 4 - / MnO(OH) 2 . b) Tớnh hằng số cõn bằng của phản ứng xảy ra trong pin. c) Tớnh E pin biết nồng độ của ion CrO 4 2- là 0,010M; CrO 2 - là 0,030M; MnO 4 - là 0,2M d) Tớnh thành phần của hệ khi pin phóng điện hoàn toàn e) Mô tả chiều chuyển động của các electron, cation, anion trong pin. Cõu 3 (4,5 điểm) 1/ Tính thể tích KOH 1,8M cần để: a) Trung hoà hoàn toàn 50,00 ml dung dịch H 3 PO 4 0,60M. Tính pH tại thời điểm đó. b) Trung hoà 25,00 ml dung dịch H 3 PO 4 trên đến pH 1 = 4,68 và đến pH 2 = 7,21. Cho hằng số phõn li axit của H 3 PO 4 là K 1 = 10 - 2,15 ; K 2 =10 - 7,21 ; K 3 = 10 - 12,32 . 2/ Cho một chất lỏng X cú màu trắng bạc vào dung dịch HNO 3 loóng được dung dịch Y chỉ chứa một chất tan. Nhỏ dung dịch NaCl vào dung dịch Y được kết tủa Z, kết tủa Z bị hoá đen khi tỏc dụng với dung dịch NH 3 . a) Viết công thức hoá học của chất lỏng X và viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra. b) Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng giữa Y với dung dịch NaOH, với dung dịch Na 2 S, với dung dịch NaCN dư, với dung dịch SnCl 2 (nếu cú). ĐỀ CHÍNH THỨC 3/ Chất lỏng A trong suốt, không màu; về thành phần khối lượng, A có chứa 8,3% hiđro; 59,0% oxi cũn lại là clo; khi đun nóng A đến 110 0 C thấy tách ra khí X đồng thời khối lượng giảm đi 16,8% khi đó chất lỏng A trở thành chất lỏng B. Khi làm lạnh A ở dưới 0 0 C, thoạt đầu tách ra tinh thể Y không chứa clo, cũn khi làm lạnh chậm ở nhiệt độ thấp hơn nữa sẽ tách ra tinh thể Z chứa 65% clo về khối lượng. Khi làm nóng chảy tinh thể Z cú thoỏt ra khớ X. a) Cho biết công thức và thành phần khối lượng của A, B, X, Y, Z. b) Giải thớch vỡ sao khi làm núng chảy Z cú thoỏt ra khớ X. c) Viết phương trỡnh húa học của chất lỏng B với 3 chất vụ cơ, 2 chất hữu cơ thuộc các loại chất khác nhau. Câu 4 (3,5 điểm) 1/ a) Từ buta-1,3-đien và anhiđrit maleic, hóy viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng tổng hợp axit xiclohexan-1,2-đicacboxylic. Mô tả cấu trúc của axit đó về mặt cấu hỡnh và về liờn kết hiđro. b) Thay anhiđrit maleic ở trên bằng axit xinamic (2 đồng phân cis và trans). Hóy viết cỏc phương trỡnh húa học của phản ứng xảy ra và ghi rừ cấu hỡnh lập thể của sản phẩm. 2/ Cho sơ đồ chuyển hoá sau: X 1 X 2 X 3 X 8 X 7 X 6 cumen X 4 X 5 axit benzoic (2) (1) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) Viết phương trình hóa học của các phản ứng theo sơ đồ trên, biết: X 1 có thành phần nguyên tố C, H, O; X 7 có phản ứng với dung dịch FeCl 3 tạo phức màu tím đậm. Câu 5 (2,5 điểm) 1/ Có 5 gói chất rắn riêng biệt là C 6 H 5 COOH, C 6 H 5 OH, C 2 H 5 ONa, KI, K 2 CO 3 . Hãy chọn một dung dịch chứa một chất tan để phân biệt các chất rắn trên và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. 2/ Chất A cú cụng thức phõn tử C 5 H 10 O 3 , có tính quang hoạt, dễ phản ứng với dung dịch bazơ. Đun nóng A với H 2 SO 4 đặc thu được chất B có công thức phân tử C 5 H 8 O 2 . B khụng có tính quang hoạt song vẫn làm đỏ quỳ xanh. Ozon phân B thu được etanal và axit 3-oxopropanonic. Oxi hoá A tạo thành chất C. Chất C vừa có phản ứng với NH 2 OH, vừa có phản ứng iođofom. Xác định công thức cấu tạo của các chất A, B, C. Câu 6 ( 3,0 điểm) 1/ Cú cỏc amino axit H 2 N-[CH 2 ] n -COOH với n = 1; 2; 3; 4. Cỏc pK a của 4 amino axit ghi theo trỡnh tự giảm dần: 10,77; 10,56; 10,36; 9,86; 4,27; 4,03; 3,60; 2,22. a) Cho biết mỗi giỏ trị pK a đó ứng với nhóm chức nào trong phân tử và tính pH I của mỗi chất. b) Viết sản phẩm hữu cơ tạo ra khi đun nóng khan mỗi amino axit trên. c) Nêu phương pháp phân biệt 3 amino axit có n = 1; 2; 3. d) Có một lượng rất nhỏ hỗn hợp của 2 amino axit với n = 1, n = 4. Nêu phương pháp tách 2 amino axit này trong hỗn hợp. 2/ Glicozit A (C 20 H 27 O 11 N) khụng phản ứng với thuốc thử Felinh. Thủy phõn A bằng enzim cho chất B (C 8 H 7 NO) và chất C (C 12 H 22 O 11 ). Thủy phân hoàn toàn A cho các sản phẩm hữu cơ D (C 6 H 12 O 6 ) và E (C 8 H 8 O 3 ). Chất C cú liờn kết -glicozit và cú phản ứng với thuốc thử Felinh. Metyl húa chất C tạo thành chất cú cụng thức phõn tử C 20 H 38 O 11 , axit húa chất này thỡ thu được 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucopiranozơ và 2,3,4,6- tetra-O-metyl-D-glucopiranozơ. Có thể điều chế B từ benzanđehit cho tác dụng với hiđro xianua. Xác định công thức cấu tạo của cỏc chất A, B, C, D, E. Cho H = 1; O = 16; Cl = 35,5. Hết ( Giám thị không giải thích gì thêm) . DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ HÀ NỘI Năm học 2010-2011 Mụn thi: Húa học Ngày thi: 10 - 12 - 2011 Thời gian làm bài: 180 phỳt (Đề thi gồm 2 trang) Câu. dụng với dung dịch NH 3 . a) Viết công thức hoá học của chất lỏng X và viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra. b) Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng giữa Y với dung dịch NaOH,. VE OHMnOMnO 695,1 2 0 )(/ 4 ; Cr(OH) 3 CrO 2 - + H + + H 2 O K = 1,0.10 -14 a) Hóy thi t lập sơ đồ pin được hỡnh thành bởi hai cặp oxi húa - khử CrO 4 2- / CrO 2 - và MnO 4 - / MnO(OH) 2 . b)