Bộ đề thi học sinh giỏi quốc gia tập 5

Dưới đây là đề thi học sinh giỏi cấp quốc gia lớp 12 mời các phụ huynh hãy tham khảo để giúp con em mình củng cố kiến thức cũng như cách giải các bài tập nhanh nhất và chính xác. Chúc các em thi tốt và đạt điểm cao.Dưới đây là đề thi học sinh giỏi cấp quốc gia lớp 12 mời các phụ huynh hãy tham khảo để giúp con em mình củng cố kiến thức cũng như cách giải các bài tập nhanh nhất và chính xác. Chúc các em thi tốt và đạt điểm cao.

B GIO DC V O TO K THI CHN HC SINH GII QUC GIA LP 12 THPT NM 2011 P N THI CHNH THC Mụn: HO HC Ngy thi th nht: 11/01/2011 (Gm 06 trang) Cõu 1 (2,0 im) a) Cụng thc cỏc hp cht XFm: X l Cl cú ClF; ClF3; ClF5 (a); X l Br cú BrF; BrF3; BrF5 (b); X l I cú IF; IF3; IF5; IF7 (c) b) Cỏc hp cht trờn u cú liờn kt cng húa tr, mi liờn kt c to thnh electron cú spin i song song ca nguyờn t gúp chung * F (Z = 9; n = 2) cú AO húa tr, vỡ vy cu hỡnh ch cú electron c thõn: * Cl (Z = 17; n = 3), Br (Z = 35; 9n = 4), I (Z = 53; n = 5) ging u cú AO húa tr, cú th cú: electron c thõn: hoc electron c thõn: electron c thõn: electron c thõn: - Hp cht ClF7 khụng tn ti vỡ th tớch nguyờn t clo rt nh, lc y ca cỏc v nguyờn t flo s phỏ v liờn kt phõn t Hp cht BrF7 tng t hp cht ClF7 (hp cht BrF7 hin cha iu ch c) - Hp cht IF7 tn ti vỡ th tớch nguyờn t iot rt ln so vi th tớch nguyờn t flo, lc y ca cỏc v nguyờn t flo khụng phỏ v c cỏc liờn kt phõn t (1,5 im) a) Phng trỡnh phn ng ht nhõn iu ch 32P: v phõn ró phúng x ca 32P: 16 32 15 S + 01n 1532P + 11p P 1632S + - 32 t/t1/2 A 5.10-1Ci t/t1/2 = t = 2.t1/2 Vy thi gian ó lu gi l = = = A0 2Ci chu kỡ bỏn hu Tc phõn ró phúng x khụng ph thuc vo nng u v nhit , nờn sau thi gian ú lng 32P ca mu I cng ch cũn li 1/4 so vi lỳc u gim hot phúng x mu I l: 20 mCi =15 mCi = 15.10-3.3,7.1010 Bq = 15.3,7.107 Bq S ht nhõn ó bin i phúng x l: A A.t1/2 15.3,7.107 14,28.24.3600 = = = 9,9.1014 nguyờn t N= ln2 0,693 b) 32.9,9.1014 = 5,3.10-8 (g) = 5,3.10-2 (g) Khi lng P ó phõn ró l: m 32 P = 23 6,02.10 Khi b qua s ht ca phõn ró phúng x, lng 32S to thnh ỳng bng lng 32P ó phõn ró: m(32S) = 5,3.10-2g 32 Trang 1/6 Cõu (1,0 im) (0,75 im) (1,75 im) Phn ng l bc nờn: [X] = [X]0.e-kt (1) v = k[X] = k.[X]0.e-kt lnv = ln(k[X]0) - kt (2) Hay: lnv = lnv0 - kt (3) (v0 l tc u ca phn ng) lgv = lgv0 kt/2,303 v k = = 4.10-4/2.10-2 = 2.10-2(phỳt-1) lgv = -3,4 - 8,7.10-3t [X]0 (t: phỳt; v: mol.L-1.phỳt-1) (Nhng biu thc ú lgv l hm ca mt bin s c lp t u coi l ỳng) i vi phn ng bc 1: ln2 0,693 = = 34, (phỳt) k 2.10-2 (phỳt) Phn ng 2NO (k) + 2H2 (k) N2 (k) + 2H2O (k) tuõn theo quy lut ng hc thc nghim: v = k[NO]2[H2] C ch 1: k1 2NO (k) N2O2 (k) (nhanh) (1) k2 (nhanh) (2) N2O2 (k) + H2 (k) 2HON (k) k3 (chm) (3) HON (k) + H2 (k) H2O (k) +HN (k) t1/2 = k HN (k) + HON (k) N2 (k) + H2O (k) (nhanh) (4) Chp nhn gn ỳng rng giai on quyt nh tc phn ng l giai on chm nht * Trong c ch ó cho, giai on chm, quyt nh tc phn ng, nờn: v = k3.[HON][H2] (5) Khi nng cỏc sn phm trung gian t c trng thỏi dng d[N O ] k [NO]2 = k1[NO]2 k2[H2][N2O2] = (6) [N2O2] = (7) dt 2k [H ] d[HON] = 2k2[H2][N2O2] - k3.[HON][H2] k4[HON][HN] = (8) dt d[HN] = k3.[HON][H2] k4[HON][HN] = (9) dt k [N O ] (10) Ly (8) tr (9) v bin i n gin, ta cú: [HON] = 2 k3 Thay (7) vo (10) rỳt ra: [HON] = k1[NO]2 2k [H ] (11) k1[NO]2 = k[NO]2 Kt qu ny khụng phự hp vi inh lut tc thc nghim C ch l khụng cú kh nng C ch 2: 2NO N2O2 Kcb (nhanh) (12) k5 (chm) (13) N2O2 + H2 N2O + H2O k6 N2O + H2 N2 + H2O (nhanh) (14) Tc phn ng c quyt nh bi (13), nờn: v = k5[N2O2].[H2] (15) Da vo cõn bng NO N2O2, rỳt ra: [N2O2] = Kcb.[NO]2 (16) Thay (16) vo (15) thu c: v = Kcb.k5[NO]2.[H2] = k[NO]2.[H2] Kt lun: C ch cho phộp rỳt biu thc ca nh lut tc thc nghim C ch ny l cú kh nng Thay (11) vo (5) thu c: v = Trang 2/6 Cõu (0,75 im) N2 + 3H2 2NH3 (1) 298K, H 0r = - 91,8 kJ.mol-1; S0r = -198,1 J.mol-1.K-1; G 0r = H 0r 298 S0r = -32,8 (kJ.mol-1); G 0r = -R.T.lnK lnK = - G 0r (R.T)-1 = 13,24 K = 5,62.105 (1,5 im) a) Tớnh hng s cõn bng K ca phn ng T = 773 K: 773K: G 0r (773 K) = H 0r - T S0r - 91,8 + 773.198,1.10-3 = 61,3 (kJ.mol-1) lnK = - 61,3.103.(8,314.773)-1 = - 9,54 K = e-9,54 = 7,2.10-5 b) 298 K, hng s cõn bng K >> Phn ng (1) din u tiờn theo chiu thun 773 K, hng s cõn bng K 10-8,75 = K s(CaC2O4 ) cú CaC2O4 kt ta theo Ca2+ + H2C2O4 CaC2O4 + 2H+ phn ng: 0,010 - 0,020 0,010 K = 103,23 0,094 0,114 ỏnh giỏ kh nng kt ta BaC2O4 t lng d H2C2O4: H+ + HC2 O-4 Tng t: H2C2O4 K a1 = 101,25 C' 0,010 y 0,114+y y -3 ' ' CHC O- = y = 3,24.10 M; CH+ = 0,117 M C'C O2- = 10-5,83 M C'Ba 2+ Khi ú C'C O22 C'Ca 2+ = -5,83 = 0,05.10 K s(CaC2O4 ) C,C O22 ' Kim tra: CCO 2- = 4 -7,13 =10 -6,8 < 10 = K s(BaC2O4 ) khụng cú BaC2O4 kt ta 108,75 = 5,83 = 102,92 (M) 10 K 'a1.K 'a2 [CO ] 1016,68.0, 01 = = 1,53.10-17 (M) + 2 [H ] (0,117) C'Ca 2+ C'CO2- < K s(CaCO3 ) ;C'Ba 2+ C'CO2- < K s(BaCO3 ) khụng cú CaCO3 v BaCO3 tỏch 3 Trang 4/6 Cõu (2,25 im) a) Tớnh E MnO-4 , H 2O/MnO v E MnO-4 /MnO24 MnO-4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O K1 = 105.1,51/ 0,0592 Mn2+ + 2H2O MnO2 + 4H+ + 2e 2.1,23 / 0,0592 K -1 = 10 MnO2 + 2H2O + MnO 24 + 4H + 2e K 3-1 = 102.2,26 / 0,0592 MnO-4 MnO 24 +e K = K1.K -12 K 3-1 E MnO-4 /MnO24 K = 10 (E MnO-4 /MnO24 ) / 0,0592 = 5.1,51 2.(1,23+2,26) = 0,57 (V) MnO-4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O K1 = 105.1,51/ 0,0592 Mn2+ + 2H2O MnO2 + 4H+ + 2e 2.1,23 / 0,0592 K -1 = 10 OH- + H+ K w = 1014 4ì H2O MnO-4 - + 2H2O + 3e K = K1.K -12 K 4w E MnO-4 , H 2O/MnO b) E MnO-4 , H + /Mn 2+ K = 10 MnO2 + 4OH > E0 MnO-4 , H 2O/MnO = (3E MnO-4 /MnO ) / 0,0592 5.1,51 2.1, 23 14.4.0, 0592 = 0,59 (V) > E0 MnO-4 /MnO24 kh nng oxi húa ca MnO-4 mnh nht mụi trng axit v yu nht mụi trng baz, bi vỡ: E MnO-4 , H + /Mn 2+ = E MnO-4 , H + /Mn 2+ + 0,0592 [MnO-4 ][H + ]8 lg [Mn 2+ ] ú pH tng, [H+] gim, tớnh oxi húa ca MnO-4 gim (0,75 im) Cỏc phn ng minh kh nng oxi húa ca ion pemanganat ph thuc vo pH ca mụi trng: MnO-4 + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O MnO-4 + Mn 2+ + 2H2O 5MnO2 + 4H+ t MnO-4 + SO32- + 2OHCõu (2,25 im) 22 MnO 24 + SO + H2O t Cr2O3 + 3Na2O2 + H2O CrO24 + 2OH- + 6Na+ (1) t O2 + 4OH- + 4Na+ 2Na2O2 + 2H2O + OH + H H2O + 2 CrO4 + 2H Cr2 O27 + H2O Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O Cr2 O27 + 9I- + H+ Cr3+ + I3- + 7H2O 2Fe3+ + 3I- S O32 + I3Fe3+ + 3F2 (0,25 im) (2) (3) (4) (5) (6) 2Fe2+ + I3- (7) S O62 + 3IFeF3 (8) (9) Vai trũ ca dung dch NaF: F- cú mt dung dch to phc bn, khụng mu vi Fe3+, dựng che Fe3+ Trang 5/6 (1,0 im) t s mol ca Cr2O3 v Fe2O3 1,98 gam mu ln lt l n Cr2O3 = x; n Fe2O3 = y T (1), (4) v (5) 10,00 mL dung dch A s mol ca Cr2 O27 l n Cr O2- = 0,1x; 3+ s mol ca Fe l n Fe3+ = 0,2y Trng hp NaF khụng cú mt dung dch A, c Cr2 O72 v Fe3+ u b kh bi I- Theo (6) v (7) ta cú: n I- (1) = n Cr O2- + 0,5 n Fe3+ = 3.0,1x + 0,5.0,2y = 0,3x + 0,1y T (8): n S O2- (1) = n I- (1) 0,40.10,50.10-3 = 2.(0,1y + 0,3x) 3 Trng hp NaF cú mt dung dch A, ch cú Cr2 O27 b kh: n I- (2) = n Cr O2- = 0,3x 0,40.7,50.10-3 = n S O2- (2) = n I- (2) = 0,6x 3 (10) (11) T (11) v (10) x = 0,005 (mol) v y = 0,006 (mol) 52.0, 01 100 = 26,26% 1,98 56.0, 012 100 = 33,94% n Fe = n Fe2O3 = 2.0,006 = 0,012 (mol) %Fe mu l: 1,98 n Cr = n Cr2O3 = 2.0,005 = 0,01 (mol) %Cr mu l: HT Trang 6/6 B GIO DC V O TO K THI CHN HC SINH GII QUC GIA LP 12 THPT NM 2011 P N THI CHNH THC Mụn: HO HC Ngy thi th hai: 12/01/2011 (Gm 06 trang) Cõu 1 (2,25 im) a) - Cu to phõn t xitral tuõn theo qui tc isoprenoit: CH3-C=CH-CH2-CH2-C=CH-CH=O CH3 CH3 O - Hai ng phõn ca xitral l: ng phõn a (E)-3,7-imetylocta-2,6-ienal O ng phõn b (Z)-3,7-imetylocta-2,6-ienal a v b l hai ng phõn hỡnh hc (cis/trans) O O b) Tỏch riờng hai ng phõn a v b: Xitral-a + Xitral-b H2NCONHNH2 NNHCONH2 + NNHCONH2 Xitral-b semicacbazon Xitral-a semicacbazon Kết tinh phân đoạn Xitral-a semicacbazon Xitral-b semicacbazon + H3O+ H3O Xitral-a Xitral-b c) Cụng thc cu to ca A, B, C Gii thớch quỏ trỡnh chuyn húa to thnh C: Xitral LiAlH4 A CH2OH H+ CH2+ -H2O - H+ B 5 (1,5 im) C S cỏc phn ng chuyn húa t A n I v gi tờn cỏc hp cht hu c: CH3OCH2CH2CH2CH3 HI CH3I + CH3CH2CH2CH2I + H2O A B Trang 1/6 NaOC2H5 CH3CH2CH2CH2I B + D H3O C KMnO4 CH3CH2CH=CH2 + HI C F E HBr I (C11H24O) Mg G H H3O+ CH3CH2CH=CH2 CH3CH2CH(OH)CH3 D KMnO4 CH3CH2COOH + HCOOH CH3CH2CH=CH2 H+ E CH3CH2COOCH(CH3)C2H5 CH3CH2CH(OH)CH3 + CH3CH2COOH F HBr Mg CH3CH2CHBrCH3 C2H5CH(CH3)MgBr CH3CH2CH=CH2 ete khan G H + F CH CH C(OH)[CH(CH )C H ] I (C H O) H 3 11 24 + H2O, H (0,75 im) A: Metyl ioua, B: n-Butyl ioua, C: But-1-en, D: sec-Butanol, E: Axit propionic, F: sec-Butyl propionat, G: 2-Brombutan, H: sec-Butylmagie bromua, I: Etyl i-sec-butyl cacbinol Chỳ ý: Nu giai on to G s dng HBr/peoxit (hiu ng Kharat) thỡ cỏc sn phm s l: G: n-BuBr, H: n-BuMgBr, I: EtC(OH)(n-Bu)2 4-Metylxiclohexanon: khụng quang hot CH3 H H CH3 O O 3-Metylxiclohexanon: quang hot CH3 O H H O CH3 2-Metylxiclohexanon: quang hot H CH3 * O CH3 O H * Trong mụi trng baz tớnh quang hot ca 2-metylxiclohexanon s mt i s raxemic húa theo c ch sau õy: O O- OH- CH3 H Cõu (1,5 im) O - H2O H CH3 H-OH OH- CH3 S chuyn húa: C2H5 C2H4 / H+ o t COOH COOH o KMnO4 / H2O, t HNO3 + H3O A H2 / Ni Fe / HCl H2SO4 B COO- COOH NO2 C to NH2 D NH3+ So sỏnh nhit núng chy v so sỏnh lc axit ca cỏc cht A, B, C, D Gii thớch: Lc axit: B > A > C > D (C khụng dng ion lng cc, ch cú D dng ion lng cc) Nhit núng chy: D > C > B > A D dng ion lng cc, b phõn hy trc Trang 2/6 (1,5 im) núng chy nhit > 200 oC; B v C u cú lng ln hn v nhiu liờn kt hiro liờn phõn t hn A nờn tonc ca C, B cao hn ca A Mt khỏc, nhúm NH2 C va lm tng momen lng cc, va to liờn kt hiro liờn phõn t nhiu hn so vi nhúm NO2 B vỡ vy tonc ca C (178-180 oC) cao hn ca B (139-141 oC) a) Cụng thc cỏc ng phõn lp th ca cis-1-ecyl-2-(5-metylhexyl)etilenoxit (hay disparlure): CH2[CH2]3CH(CH3)2 CH3[CH2]8CH2 H H H O CH2[CH2]8CH3 (CH3)2CH[CH2]3CH2 O H (u bi cho ng phõn cis nờn ch v i quang ca nú nh trờn) b) S tng hp dispalure t axetilen, cỏc cht vụ c, hu c (cha khụng quỏ cacbon): BrCH2CH2CH2CH=CH2 CH3[CH2]3CH2MgBr BrCH2CH=CH2 (CH3)2CHCH2MgBr NaC CH RCOOOH (1,5 im) A C NaNH2 E H2/Pd, PbCO3 CH3[CH2]8CH2Br (A) Peoxit HBr Peoxit (CH3)2CHCH2CH2CH=CH2 B D HBr CH3[CH2]7CH=CH2 ete (CH3)2CH[CH2]3CH2Br (B) CH3[CH2]8CH2 C H CH2[CH2]3CH(CH3)2 C H Disparlure Xỏc nh cụng thc lp th ca K, M, N v v cu dng bn ca K: D kin ca u bi cho phộp xỏc nh c cu trỳc ca M, ri suy cu trỳc ca hp phn gluxit K; N phi l mt anken cu hỡnh trans vỡ phn ng vi KMnO4 cho sn phm l mt cp threo: OH Me OMe O OH Me OH OH C6 H H C C H KMnO4/H2O COOH OH OMeOMe M H H C H C C COOH + HO OH (cặp threo, C9H10O4) C6 H H C HO N O COOH C H OH Cụng thc lp th ca K: O OH Me O O C H C C H C6H5 OH OH Cu dng bn ca K: O O C Me HO O HO H C H C C6H5 OH Trang 3/6 Cõu (2,0 im) S chuyn húa: O 2N H2N NO2 N N NO2 (NH4)2S/H2O (hoac Na2S/H2O) A HO NaNO2 / NO2 NH2 O O NH O H3C O N CH3 1:1 H (1,5 im) OH HO - O NH G N I CH3 J (C9H13ON) Gii thớch c ch ca cỏc phn ng: O + a) OH O H H+ H OH H H O b) OH- O O O O - H2O OO SP H2O - OH- O O OHO O OH O O O- O OH- O O COOH - H2O O O H+ OH- OH O O O COOH O OH O O H+ O H O COOH Cõu (2,0 im) 1.H+ / H2O H3C O F H3C CH3I O Ac2O E H3C D NH2 O O D NO2 H2O - N2 C Zn / HCl Zn(Hg)/HCl 0-5 HO NO2 oC B HO O H+, O O H+ O OO O - OOC O - OOC O O T xiclohexen v 4-clorobutan-1-ol, tng hp HOOC O O OCH3 Trc ht phi tng hp cht trung gian xiclohexen-1-cacbanehit t xiclohexen: Br HBr MgBr Mg/ete COOH COOH CO2 Br2, xt H3O+ Br COOH KOH / EtOH H3O+ CH2OH COOH PCC LiAlH4 COCl SOCl2 CHO Xiclohexen-1-cacbanđehit LiAlH(OC4H9-t)3 Sau ú, t xiclohexen-1-cacbanehit v 4-clorobutan-1-ol tng hp cht m u bi yờu cu theo s sau: OH Cl H3O+ PCC Cl CHO OH O O HO OH O Cl H+ Mg/ete O ClMg O O OH O CH3OH O OCH3 H+ Trang 4/6 (1,5 im) Cỏc tỏc nhõn (a), (b), (c), (f), (g): (a): (CH3)2C=O/ H+ , (b): KMnO4 , (c): H2O/H2SO4 , (f): C6H5NHNH2 (d), (g): C6H5CH=O/ H+ Cụng thc lp th ca cỏc hp cht hu c D-galactopiranoz, A, B, F, H: OH OH OH HO O HO OH CH3 CH3 O O CH3 CH3 O OH O CH3 HO HO N-NHC6H5 N-NHC6H5 O F OH CN HO OH H OH OH H H CN OH O Phng trỡnh cỏc na phn ng xy trờn catot v anot: Cỏc quỏ trỡnh cú th xy trờn catot: Cu2+ + 2e Cu (1) 2H+ + 2e H2 Co2+ + 2e Co Quỏ trỡnh xy trờn anot: 2H2O O2 + 4H+ + 4e (2) 0,0592 E 2+ = 0,337 + lg 0, 02 = 0,287 V Cu /Cu E 2+ = E 2+ = - 0,277 V Co E Vỡ E Cu 2+ /Cu >E 2H + /H /Co 2H + /H >E Co = /Co 0,0592 lg (0, 01) = - 0,118 V nờn th t in phõn trờn catot l: Cu2+, H+, Co2+ Co 2+ /Co Khi 10% Cu2+ b in phõn, E (1,0 im) OH B OH HO O O CH3 A (1,25 im) O O O Cõu (0,75 im) OH CH3 CH3 O O O OH OH OH OH Cu 2+ /Cu = 0,285 V (khi ú H2 cha thoỏt ra), nu ngt mch in v ni on mch cc s hỡnh thnh pin in cú cc dng (catot) l cp O2/H2O v cc õm (anot) l cp Cu2+/Cu Phn ng xy ra: trờn catot: O2 + 4H+ + 4e 2H2O trờn anot: ì Cu Cu2+ + 2e + 2Cu + O2 + 4H 2Cu2+ + 2H2O Pin phúng in cho ti th ca in cc tr nờn bng tỏch hon ton c Cu2+ th catot cn t l: E + < Ec < E 2+ Khi Cu2+ b 2+ 2H /H Cu /Cu -6 in phõn hon ton thỡ [Cu ] = 0,02.0,005% = 1.10 M 0,0592 E 2+ = 0,337 + lg106 = 0,159 V Cu /Cu [H+] = 0,01 + 2(0,02 - 10-6) 0,05 M 0,0592 = E + lg (0, 05) = - 0,077 V 2H /H 2 Vy trng hp tớnh khụng k n quỏ th ca H2 trờn in cc platin thỡ th catot cn khng ch khong - 0,077 V < Ec < 0,159 V, ú Cu2+ s b in phõn hon ton Trang 5/6 (1,0 im) 0,5.25.60 = 1,943.103 (mol) 4.96500 Th tớch khớ oxi thoỏt trờn anot (ktc) l: VO2 = 1,943.103.22,4 = 0,0435 (L) T (2) ta cú s mol ca oxi gii phúng ra: n O2 = Theo (1), s mol ion ng b in phõn sau 25 phỳt: n Cu + = 0,5.25.60 = 3,886.103 (mol) < 0,02.200.103 = 4.103 (mol) 2.96500 Nh vy Cu2+ cha b in phõn ht Nng Cu2+ cũn li l: [Cu2+] = Khi ú th catot Ec = E Cu (4.10-3 - 3,886.10-3 ) 1000 = 5,7.104 (M) 200 2+ /Cu = 0,337 + 0,0592 lg (5,7.10-4 ) = 0,24 (V) - HT - Trang 6/6 B GIO DC V O TO THI CHNH THC K THI CHN HC SINH GII QUC GIA LP 12 THPT NM 2011 Mụn: HO HC Thi gian: 180 phỳt (khụng k thi gian giao ) Ngy thi th hai: 12/01/2011 thi cú 02 trang, gm 05 cõu Cõu (4,5 im) Xitral (CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH=O cú tinh du chanh, gm ng phõn a v b a) Cu to phõn t xitral cú tuõn theo qui tc isoprenoit hay khụng? Hai cht a v b thuc loi ng phõn no? Hóy vit cụng thc cu trỳc v gi tờn h thng hai ng phõn ú b) tỏch riờng hai ng phõn a v b, ngi ta s dng semicacbazit v axit vụ c Hóy nờu tt quỏ trỡnh thc nghim ú c) Kh xitral ri chuyn hoỏ sn phm A theo s : Xitral LiAlH4 H+ B A (C H , dạng mạch hở) 10 16 (C10H18O) t o C 2,5,5-Trimetylbixiclo[4.1.0]hept-2-en Vit cụng thc cu to ca A, B, C v hon thnh s cỏc phn ng Gii thớch quỏ trỡnh chuyn húa to thnh C Cho n-butylmetylete phn ng vi dung dch HI (c), ngi ta nhn c hai sn phm A v B Khi cho mt hai sn phm ú phn ng vi baz mnh thỡ thu c C Thu phõn C mụi trng axit, c D Oxi hoỏ C bng KMnO4, chn ly sn phm E to thnh cho phn ng vi D, c F (cú cacbon) Mt khỏc, chuyn húa C thnh G, sau ú G thnh H Nu cho H phn ng vi F ri thy phõn s thu c I (C11H24O) Vit s cỏc phn ng chuyn húa t A n I (dng cụng thc cu to) v gi tờn cỏc hp cht hu c ny Vit cỏc ng phõn lp th ca metylxiclohexanon ng phõn no cú tớnh quang hot? Gii thớch vỡ di tỏc dng ca baz, xeton quang hot b raxemic hoỏ? Cõu (4,5 im) Vit tỏc nhõn, iu kin phn ng (nu cú) thay cho du chm hi (?) v cụng thc cu to ca cỏc hp cht hu c A, B, C, D hon thnh s phn ng sau: o ? KMnO4, H 2O, t HNO3 / H 2SO4 H2 / Ni Fe / HCl C6H6 C6H5C2H5 A B D C o + o H3O t to t Hóy so sỏnh nhit núng chy v so sỏnh lc axit ca cỏc cht A, B, C, D Gii thớch cis-1-ecyl-2-(5-metylhexyl)etilenoxit (hay disparlure) l mt pheromon ca mt loi bm Hóy: a) V cụng thc cỏc ng phõn lp th ca dispalure b) Vit s tng hp dispalure t axetilen, cỏc cht vụ c, hu c (cha khụng quỏ cacbon) T qu b kt, ngi ta tỏch c hp cht K (C15H18O6) Khi cho K tỏc dng vi CH3I/Ag2O (d) ri thu phõn vi xỳc tỏc -glycozidaza thỡ thu c M (C9H18O5) v N Hp cht M thuc dóy L vi cu hỡnh tuyt i ca C2 ging C3 nhng khỏc C4 v C5 Nu oxi hoỏ M bng axit nitric thỡ hn hp sn phm cú axit axetic m khụng cú axit propionic hoc dn xut ca nú Khi cho N tỏc dng vi dung dch KMnO4 thỡ to thnh mt cp ng phõn threo cú cựng cụng thc phõn t C9H10O4 u khụng lm mt mu nc brom Hóy xỏc nh cụng thc lp th ca K, M, N v v cu dng bn ca K Cõu (3,5 im) Vit cỏc tỏc nhõn, iu kin phn ng (nu cú) thay cho du chm hi (?) v vit cụng thc cu to ca cỏc hp cht hu c F, G, H, I, J hon thnh s chuyn húa sau: O2N NO2 H2N A E NO2 ? ? N N B O F (CH3CO)2O NO2 HO Zn(Hg) / HCl H NH2 ? D C G HO NO2 ? CH3I 1:1 I H+ / H2O - OH E J (C9H13ON) Trang 1/2 Hóy gii thớch c ch ca cỏc phn ng sau: a) O O H CHO O O b) H2C(COOH)2 H3O+ O + O O H Cõu (3,5 im) T xiclohexen v 4-clorobutan-1-ol hóy tng hp O OH- O HOOC O OCH3 D-Galactopiranoz c chuyn hoỏ thnh axit ascorbic theo s sau: OH HO OH O (a) HO OH OH D-Galactopiranozơ OH NH3 NaOCl HO A (b) B (c) HO HO OH OH (f) (g) F HO O O E OH OH OH OH C HCN O COOH H HCl O G Na (Hg) OH OH OH HO COOH OH H H HO OH D O O OH Axit ascorbic Vit cỏc tỏc nhõn (a), (b), (c), (f), (g) v cụng thc lp th phự hp vi bi ca cỏc hp cht hu c D-galactopiranoz, A, B, F, H Bit rng, giai on cui cựng xy s thy phõn, tautome húa v lacton húa Cõu (4,0 im) 25 oC, cho dũng in mt chiu cú cng 0,5A i qua bỡnh in phõn cha in cc platin nhỳng 200 mL dung dch gm Cu(NO3)2 0,020 M, Co(NO3)2 1,0 M, HNO3 0,010 M Vit phng trỡnh cỏc na phn ng cú th xy trờn catot v anot quỏ trỡnh in phõn Khi 10% lng ion kim loi u tiờn b in phõn, ngi ta ngt mch in v ni on mch hai cc ca bỡnh in phõn Hóy cho bit hin tng xy v vit phng trỡnh phn ng minh Xỏc nh khong th ca ngun in ngoi t vo catot cú th in phõn hon ton ion th nht trờn catot (coi quỏ trỡnh in phõn l hon ton nng ca ion b in phõn cũn li dung dch l 0,005% so vi nng ban u) Tớnh th tớch khớ thoỏt (ktc) trờn anot sau in phõn c 25 phỳt Khi ú, giỏ tr th catot l bao nhiờu? Chp nhn: p sut riờng phn ca khớ hiro p H2 = atm; tớnh toỏn khụng k n quỏ th; nhit dung dch khụng thay i sut quỏ trỡnh in phõn Cho: E 2+ = 0,337 V; E 2+ = - 0,277 V; Cu /Cu Co /Co hng s Faraday F = 96500 C.mol1, 25 oC: 2,303 RT = 0,0592 F HT -* Thớ sinh khụng c s dng ti liu; * Giỏm th khụng gii thớch gỡ thờm Trang 2/2 [...]... (M) 200 2+ /Cu = 0,337 + 0, 059 2 lg (5, 7.10-4 ) = 0,24 (V) 2 - HẾT - Trang 6/6 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM 2011 Môn: HOÁ HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi thứ hai: 12/01/2011 Đề thi có 02 trang, gồm 05 câu Câu 1 (4 ,5 điểm) 1 Xitral (CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCH=O có trong tinh dầu chanh, gồm 2 đồng phân... 0,02.0,0 05% = 1.10 M 0, 059 2 E 2+ = 0,337 + lg10−6 = 0, 159 V Cu /Cu 2 [H+] = 0,01 + 2(0,02 - 10-6) ≈ 0, 05 M 0, 059 2 = E + lg (0, 05) 2 = - 0,077 V 2H /H 2 2 Vậy trong trường hợp tính không kể đến quá thế của H2 trên điện cực platin thì thế catot cần khống chế trong khoảng - 0,077 V < Ec < 0, 159 V, khi đó Cu2+ sẽ bị điện phân hoàn toàn Trang 5/ 6 4 (1,0 điểm) 0 ,5. 25. 60 = 1,943.10–3 (mol) 4.9 650 0 Thể tích... 1,943.10–3.22,4 = 0,04 35 (L) Từ (2) ta có số mol của oxi giải phóng ra: n O2 = Theo (1), số mol ion đồng bị điện phân sau 25 phút: n Cu 2 + = 0 ,5. 25. 60 = 3,886.10–3 (mol) < 0,02.200.10–3 = 4.10–3 (mol) 2.9 650 0 Như vậy Cu2+ chưa bị điện phân hết Nồng độ Cu2+ còn lại là: [Cu2+] = Khi đó thế catot Ec = E Cu (4.10-3 - 3,886.10-3 ) 1000 = 5, 7.10–4 (M) 200 2+ /Cu = 0,337 + 0, 059 2 lg (5, 7.10-4 ) = 0,24 (V)... + 4e (2) 0, 059 2 E 2+ = 0,337 + lg 0, 02 = 0,287 V Cu /Cu 2 E 2+ = E 0 2+ = - 0,277 V Co E Vì E Cu 2+ /Cu >E 2H + /H 2 /Co 2H + /H 2 >E Co = /Co 0, 059 2 lg (0, 01) 2 = - 0,118 V 2 nên thứ tự điện phân trên catot là: Cu2+, H+, Co2+ Co 2+ /Co Khi 10% Cu2+ bị điện phân, E 3 (1,0 điểm) OH B OH HO O O CH3 A 2 (1, 25 điểm) O O O Câu 5 1 (0, 75 điểm) OH CH3 CH3 O O O 4 OH OH OH OH 1 Cu 2+ /Cu = 0,2 85 V (khi đó...2 (1 ,5 điểm) Các tác nhân (a), (b), (c), (f), (g): (a): (CH3)2C=O/ H+ , (b): KMnO4 , (c): H2O/H2SO4 , (f): C6H5NHNH2 (dư), (g): C6H5CH=O/ H+ Công thức lập thể của các hợp chất hữu cơ D-galactopiranozơ, A, B, F, H: OH OH OH HO O 4 HO 1 OH CH3 CH3 O O CH3 CH3 O OH O CH3 HO HO N-NHC6H5 N-NHC6H5 O F OH CN HO OH H OH OH H H CN OH O Phương trình các nửa... D O O OH Axit ascorbic Viết các tác nhân (a), (b), (c), (f), (g) và công thức lập thể phù hợp với đề bài của các hợp chất hữu cơ D-galactopiranozơ, A, B, F, H Biết rằng, ở giai đoạn cuối cùng xảy ra sự thủy phân, tautome hóa và lacton hóa Câu 5 (4,0 điểm) Ở 25 oC, cho dòng điện một chiều có cường độ 0,5A đi qua bình điện phân chứa 2 điện cực platin nhúng trong 200 mL dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,020 M,... đồ tổng hợp dispalure từ axetilen, các chất vô cơ, hữu cơ (chứa không quá 5 cacbon) 3 Từ quả bồ kết, người ta tách được hợp chất K (C15H18O6) Khi cho K tác dụng với CH3I/Ag2O (dư) rồi thuỷ phân với xúc tác α-glycozidaza thì thu được M (C9H18O5) và N Hợp chất M thuộc dãy L với cấu hình tuyệt đối của C2 giống C3 nhưng khác C4 và C5 Nếu oxi hoá M bằng axit nitric thì trong hỗn hợp sản phẩm có axit axetic... raxemic hoá? Câu 2 (4 ,5 điểm) 1 Viết tác nhân, điều kiện phản ứng (nếu có) thay cho dấu chấm hỏi (?) và công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ A, B, C, D để hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: o ? 1 KMnO4, H 2O, t HNO3 / H 2SO4 H2 / Ni Fe / HCl C6H6 C6H5C2H5 A B D C o + o 2 H3O t to t Hãy so sánh nhiệt độ nóng chảy và so sánh lực axit của các chất A, B, C, D Giải thích 2 cis-1-Đecyl-2- (5- metylhexyl)etilenoxit... 0,0 05% so với nồng độ ban đầu) 4 Tính thể tích khí thoát ra (đktc) trên anot sau khi điện phân được 25 phút Khi đó, giá trị thế catot là bao nhiêu? Chấp nhận: Áp suất riêng phần của khí hiđro p H2 = 1 atm; khi tính toán không kể đến quá thế; nhiệt độ dung dịch không thay đổi trong suốt quá trình điện phân Cho: E 0 2+ = 0,337 V; E 0 2+ = - 0,277 V; Cu /Cu Co /Co hằng số Faraday F = 9 650 0 C.mol–1, ở 25. .. người ta sử dụng semicacbazit và axit vô cơ Hãy nêu vắn tắt quá trình thực nghiệm đó c) Khử xitral rồi chuyển hoá sản phẩm A theo sơ đồ: Xitral LiAlH4 H+ B A (C H , d¹ng m¹ch hë) 10 16 (C10H18O) t o C 2 ,5, 5-Trimetylbixiclo[4.1.0]hept-2-en Viết công thức cấu tạo của A, B, C và hoàn thành sơ đồ các phản ứng Giải thích quá trình chuyển hóa tạo thành C 2 Cho n-butylmetylete phản ứng với dung dịch HI (đặc),