đề thi và đáp án hsg quốc gia 2009 vòng 2 môn hóa học

Dưới đây là đề thi chọn đội tuyển hóa học toàn quốc 2009 tham dự ICHO mới nhất các bạn nhé. Bạn nào có nhu cầu mua tài liệu thì liên hệ anh nha. Các bạn có thể sử dụng tài liệu này như một cách để rèn luyện kiến thức.

Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học hữu BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn: HỐ HỌC Ngày thi thứ nhất: 18/4/2009 Câu I (4 điểm: 1,5 ; 2,5) 1.a (0,75 điểm) Các đồng phân lập thể 1-đecalon O O O O O O b (0,75 điểm) A sản phẩm ngưng tụ B sản phẩm cộng Michael ngưng tụ tiếp O O CH Baz¬ C6H5 H3C O O O C PhCHO A O CH2 CH2 Baz¬ CH2=CHCOCH3 -H 2O B 2.a (0,5 điểm) Nilon-6,6 poliamit phản ứng nhóm –COOH axit ađipic phản ứng với nhóm –NH2 hexametylenđiamin Các liên kết –CONH- hình thành tách loại H2O Ban đầu phản ứng cho muối nilon, sau đun nóng HOOC(CH 2)4COOH + H 2N(CH 2)6NH2 t - OOC(CH2)4COO-H 3N +(CH2) 6NH 3+ o -CO-(CH2)4-CO-NH-(CH 2)6-NH-CO-(NH 2)4-CO-NH-(CH2) 6-NH Poli(hexametylen ađipamit) Một đoạn mạch polime: -NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-COb (0,5 điểm) Nilon-6 poliamit hình thành từ monome ε-caprolactam Đó amit vòng axit ε-aminocaproic Khi đun nóng vòng lactam mở cho muối aminoaxit sau hình thành liên kết amit với phân tử khác tách loại nước Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hoá học hữu O H N to to H 3N+-(CH2)5-COO- H 2O -NH-(CH2)5-CO-NH-(CH2)5-CO-NH-(CH2)5-CO- -H2O ε-caprolactam Poli(amit cña axit 6-aminohexanoic) Một đoạn mạch polime: -NH-(CH2)5-COc (0,5 điểm) Đacron polieste phản ứng chuyển đổi este dimetyl terephtalat với etylen glicol HO-CH2CH 2-OH + H 3COOC COOCH3 + HO-CH2CH 2-OH + H 3COOC COOCH3 to -COOCH2CH2OCO- -O-CH2CH2-O-CO- -CO- -CH3OH Poli(etylen terephtalat) Một đoạn mạch polime: d (0,5 điểm) Gliptan polieste, glyxerin tạo thành nhựa mắt lưới dẻo cứng Ở giai đoạn hình thành polime thẳng với nhóm OH bậc O O C O C O O + OH-CH2CH(OH)CH2OH C -H2O C O C O + + OH-CH2CH(OH)CH2OH C O -CH2CH(OH)CH2-O O C O C O -CH 2CH(OH)CH 2-OO Một đoạn mạch polime: Nhóm OH tự bậc liên kết chéo với nhiều phân tử anhiđrit phtalic khác Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học hữu e (0,5 điểm) Poliuretan hình thành từ etylen glicol với điisoxianat HO-CH2CH2-OH + O=C=N + N=C=O HO-CH2CH2-OH + O=C=N N=C=O CH3 CH3 O H H O C N N C - OH 2CH2CO OCH 2CH2 O O H H O C N N C CH3 CH3 Một đoạn mạch polime: Câu II (4 điểm) 1.a: 1,0 điểm; b: 1,0 điểm; 2: 1,5 điểm; 3: 0,5 điểm OH COCH3 COCH3 CH 3COOH ZnCl2 khan HO OH OH Me2SO4 (1:1) Na2CO - axeton HO PhCHO Piperidin H3CO A B OH H 3CO COCH=CHPh O Ph to H 3CO O Ph [O] H3CO OH C O D E O b CH2(COOEt)2 COOEt O R2NH, H + CH2(COOEt)2 RO - COOEt H 3O + -CO2 H+/EtOH NaBH Xilen O COOEt COOEt COOEt Na COOEt COOEt EtOOC OH HO OH Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học hữu (1,5 điểm) a b Phản ứng tạo thành A phản ứng đồng phân hố eugenol thành isoeugenol mơi trường kiềm rượu theo chế tạo cacbanion Ở ArOH chuyển thành ArO-, liên hợp Ovới nhân thơm làm giảm độ bền cacbanion Trong trình b O- ion ArOCH2COO- không liên hợp với nhân thơm nên cacbanion bền làm cho phản ứng đồng phân hoá dễ dàng Do việc thực theo trình b thuận lợi hơn, nhiệt độ thấp cho hiệu suất cao (0,5 điểm) O CH 2COO H O CH 2CON HNH O CH 2COO H OCH OC H CH3OH/H2SO4 O CH 2C ON HN=CH Ph OC H OCH PhCHO N 2H4.H2O piperidin CH =CH-C H3 CH=CH -C H3 CH=CH -C H3 CH=CH-CH3 A2 A3 A4 A1: Axit isoeugenoxiaxetic Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học hữu Câu III (4 điểm: 3,0; 1,0) (a 1,0 điểm; b 2,0 điểm) H+ a -H2O OH H2O OH -H+ OEt OEt OEt O + OEt C OEt -EtO CH H OH - O C H CH H OEt OEt OEt O -EtOH C O A CH H b OEt 2 O Cl to CCl4 [3.3] OEt A FeCl3 O tBuONa O OEt B CCl3 (C 6H6) C Et KOH Cl O CCl3 EtOOC Cl EtOH CCl3 HOOC D Cl E Giai đoạn B → C phản ứng tiến hành theo chế cộng gốc: Fe(III) CCl 3-Cl Cl3C + Cl Cl Cl3C + R Cl3C R CCl4 R Cl3C + Cl3C R phần phân tử lại Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học hữu (1,0 điểm) Cl COOOH O EtO O EtO CrO LDA O EtO O EtOOC EtOOC 1, KOH, EtOH (CH 3)2C=PPh3 H Py OH OLi 2, H 3O+ EtOOC EtOOC O Câu IV (4,5 điểm: 1,0; 3,5) Ph PhCHO Ph Ph CN- Ph PCC O OH O O Ph PhCH2OH PhCHO HBr 1.Mg, ete OH PhCH2Br 2.HCOOEt Ph Ph 1.Baz¬ PCC O 2.Ph Ph Ph O Ph Ph Ph O O Ph (a: 0,5 điểm; b: 1,0 điểm; c: 1,0 điểm; d: 1,0 điểm) a Lập luận tìm cơng thức cấu tạo xitral b O CH 3COCH3/Ba(OH)2 ng­ng tơ O H 2SO4 O ®ãng vßng β-Ionon c Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hoá học hữu O H+ O O -H + O O + β-Ionon α-Ionon Để tách riêng đồng phân cấu tạo β-ionon α-ionon, nguyên tắc chuyển chúng thành hỗn hợp xẫn xuất nhóm C=O kết tinh lại dung mơi thích hợp, dẫn xuất có độ tan khác tách riêng Sau cùng, chuyển dẫn xuất trở lại xeton ban đầu, ví dụ β-Ionon H2NNHCSNH2 α-Ionon β-Ionon thiosemicacbazon KÕt tinh l¹i β-Ionon thiosemicacbazon α-Ionon thiosemicacbazon etanol α-Ionon thiosemicacbazon H+ β-Ionon thiosemicacbazon β-Ionon thủ ph©n H+ α-Ionon thiosemicacbazon α-Ionon thủ ph©n d O NaC C CH OH Li/NH3 (khö C C H+ (chun vÞ OH) H C) Br Ph3P C4H9Li PBr3 (thÕ OH) O OCOCH3 PPh Wittig OCOCH NaOH thủ ph©n Vitamin A Câu V (3,5 điểm: 2,5; 1,0) a (1,0 điểm) Cấu trúc A Nó thuộc dẫy L, loại β-glicozit b (1,0 điểm) Sau phản ứng với HIO4, nhóm anđehit bị hiđrat hố thành gem điol, chất tạo vòng với nhóm anđehit thứ hai, phản ứng metyl hoá Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hoá học hữu OH O OMe O OMe HIO4 CH3 H2O OH A OH HC HC CH3 HC O HO O OMe OH CH3 CH OH O O OMe CH3I Ag2O HC CH3 CH OMeO OH B OMe C c (0,5 điểm) Dưới tác dụng nhiệt, B mở vòng, bị đehiđrat hố trở lại anđehit bị khử (1,0 điểm) A là: 6-metyl-2-p-tolylhept-4-en-3-on Có dạng cấu trúc không gian tương đối bền, chúng khác yếu tố: cấu hình R/S, cấu hình E/Z cấu dạng S-cis/S-trans Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học vơ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn: HỐ HỌC Ngày thi thứ nhất: 18/4/2009 Câu I (3 điểm): 1 điểm; 0,75 điểm; 1,25 điểm Khi xảy phân rã β, nguyên tử khối không thay đổi Khi xảy phân rã α, nguyên tử khối thay đổi 4u Như thế, số khối đồng vị cháu phải khác số khối đồng vị mẹ 4nu, với n số nguyên Chỉ 234U thoả mãn điều kiện với n = Trong đồng vị 234U, 235U, 234U đồng vị “con, cháu” 238U Sự chuyển hoá từ 238U thành 234U biểu diễn phản ứng hạt nhân sau: 238 92U → 234 90Th + α ; 234 90Th → 234 91Pa + β ; 234 91Pa → 234 92U + β Trong nước thải chứa ion SO42- Khi đưa Ba2+ vào dung dịch xảy phản ứng: SO42-(aq) + Ba2+(aq) → BaSO4(r) Kết tủa lượng lớn BaSO4 kéo theo kết tủa RaSO4 Nếu khơng có kết tủa BaSO4, RaSO4 khơng kết tủa được, nồng độ Ra2+ q nhỏ, chưa đạt đến tích số tan Sau n chu kì bán huỷ rađi, lượng Ra lại 1/2n Hoạt độ phóng xạ nhỏ 1000 khi: 2n > 103 hay n.log > → n > 3/0,301 ≈ 10 Thời gian cần lưu giữ để lượng rađi khối chất thải lại nhỏ 1000 lượng ban đầu là: t ≥ 10 × 1600 = 16000 năm Câu II (3 điểm): 1,5 điểm; 1,5 điểm a Ca(r) + 2H2O(l) → Ca2+(aq) + 2OH-(aq) + H2(k) b Pb2+(aq) + 2CH3COO-(aq) + 2H+(aq) + SO42-(aq) → PbSO4(r) + 2CH3COOH(aq) c MnO2(r) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) → Mn2+(aq) + 2H2O(l) + Cl2(k) d NaCN(r) + H2O(l) → Na+(aq) + HCN(aq) + 2OH-(aq) e 3Ag(r) + 4H+(aq) + NO3-(aq) → 3Ag+(aq) + NO(k) + 2H2O(l) f [Al(H2O)]3+(aq) + 6OH-(aq) → [Al(OH)6]3-(aq) + 6H2O(l) a A: CO2 ; B: O2 ; C: O3 ; D: H2O2 b nCO2 + nH2O → nO2 + (CH2O)n (1) 2H2O2 → O2↑ + 2H2O (2) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (3) 3O2 2O3 (4) Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học vô c H2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O 2O- + 2e- → 2O22I- - 2e- → I2 3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3O2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O 2Cr+6 + 6e- → 2Cr+3 2O- - 2e- → O20 |x3 (1) (2) Câu III (3 điểm): 1 điểm; 2 điểm So sánh giải thích: Trong dung dịch nước CoCl2 Co(CH3COO)2 phân li hoàn toàn thành ion Một lượng CH3COO- tác dụng với nước tạo CH3COOH, ion OH- lại tạo Vì lí mà độ dẫn điện dung dịch cao Trong dung dịch nước, H2S điện li yếu: H2S(aq) + H2O(l) HS-(aq) + H3O+(aq) HS-(aq) + H2O(l) S2-(aq) + H3O+(aq) H2S tồn chủ yếu dạng phân tử độ dẫn điện dung dịch thấp Dung dịch (1): 2+ a Co (aq) + S2-(aq) → CoS(r) b Màu thay đổi: hồng nhạt Co2+(aq) thành đen CoS(r) c Sự kết tủa ion Co2+ dẫn tới hình thành ion H3O+ độ dẫn điện cao Dung dịch (2): a Các phản ứng xảy rả Dung dịch (2) giống Dung dịch (1) b Màu thay đổi: hồng nhạt Co2+(aq) thành đen CoS(r) c Sự kết tủa ion Co2+ dẫn tới hình thành ion H3O+, ion H3O+ lại tác dụng với ion CH3COO- để tạo thành phân tử không mang điện CH3COO-(aq) + H3O+(aq) → CH3COOH(aq) + H2O(l) độ dẫn điện thấp Câu IV (2 điểm): 1 điểm; điểm 0 a Vì EAg , pin điện có sơ đồ: + /Ag > E I /AgI (-) Ag, AgI(r) | Ag+(aq),I-(aq) | Ag(r) (+) Phản ứng cực âm: Ag(r) + I-(aq) AgI(r) + e + Phản ứng cực dương: Ag (aq) + e Ag(r) Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học vô Phản ứng xảy pin: Ag+(aq) + I- AgI(r) (1) I TAgI = aAg+ (aq) a I- (aq) = K Trong T tích số tan, a hoạt độ, K số cân phản ứng (1) Eopin = Eo(+) – Eo(-) = 0,80 – (-0,15) = 0,95 V ∆Go = -F.Eopin = -0,95F = -RTlnK lgK = 0,95/0,059 = 16 K = 1016 -16 TAgI = 10 b TAgI = s2; s độ tan AgI nước nguyên chất s = (TAgI)1/2 = 10-8 mol/L Trước tiên cần tính thể khử chuẩn cặp Fe3+/Fe2+ Fe3+ + 3e Fe Eo(1) = -0,037 V, ∆Go(1) = -3FEo(1) Fe2+ + 2e Fe Eo(2) = -0,440 V, ∆Go(2) = -2FEo(2) Fe3+ + e Fe2+ E o (3) = -ΔGo (3) F =- ΔGo (1) - ΔGo(2) o o EAu 3+ /Au+ > EFe3+ /Fe2+ nên pin điện có sơ đồ: F = 3E o (1) - 2E o (2) = 0,77V (-) Pt | Fe3+(aq) 1M, Fe2+(aq) 1M || Au3+(aq) 1M, Au+(aq) 1M | Pt Phản ứng cực âm: Fe2+(aq) – e Fe3+(aq) Phản ứng cực dương Au3+(aq) + 2e Au+(aq) Phản ứng pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq) o o o Epin = EAu 3+ /Au+ - EFe3+ /Fe2+ = 0,49 V (+) 2×0,49 o o = -RTlnK = -2FEpin = 0,49 V → K = 10 0,059 = 3,98.1016 ΔGpư Câu V (3 điểm): 0,5 điểm; điểm; 1,5 điểm Các nồng độ NO O2 tăng với thời gian ( đường A B) Vì nồng độ NO tạo gấp đôi nồng độ O2 đường B biểu thị phụ thuộc nồng độ O2 với thời gian Từ thí nghiệm → a = Từ thí nghiệm → d = -1 Từ thí nghiệm → b = e=0 dc(I2 ) =k.c ([Fe(CN)6 ]3- ).c (I - ).c -1 ([Fe(CN)6 ]4- c (I2 ) dt Thí nghiệm 1: 1.10-3 mol.L-1.h-1 = K mol2.L-2.1 mol2.L-2.(1 mol.L-1)-1 K = 1.10-3 mol-2.L2.h-1 Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học vô [Fe(CN)6 ]3- +2I - k1 k-1 [Fe(CN)6 ]4- +I2- k2 [Fe(CN)6 ]3- + I2- → [Fe(CN)6 ]4- +I2 (1) (2) (1) diễn nhanh (2) diễn chậm Nếu chấp nhận chứng minh chế đề xuất phù hợp với định luật tốc độ rút từ thực nghiệm Chứng minh: Từ cân (1) xác lập nhanh: k1 c([Fe(CN)6 ]3- ) × c (I - ) k c([Fe(CN)6 ]4- ) × c (I - ) -) ( = → c I = × (a) k -1 k -1 c([Fe(CN)6 ]4- ) c([Fe(CN)6 ]4- ) Phản ứng (2) diễn chậm: dc(I2 ) = k × c([Fe(CN)6 ]3- ) × c(I2- ) (b) dt Thay (a) vào (b) ta được: (k ) c ([Fe(CN)6 ]3- ) × c (I - ) dc(I2 ) = × k2 × dt k -1 c([Fe(CN)6 ]4- ) Kết phù hợp với kết thực nghiệm Nếu phản ứng (1) chậm, phản ứng (2) nhanh: dc(I2 ) = k c([Fe(CN)6 ]3- ).c(I2- ) c(I2- ) = k c([Fe(CN)6 ]3- ).c (I - )→ dt dc(I2 ) = k k c ([Fe(CN)6 ]3- ).c (I - ) dt Kết không phù hợp với kết thực nghiệm Câu VI (3 điểm): 0,75 điểm; 0,75 điểm; 0,5 điểm; điểm CN- + H2O HCN + OH- ; K = c(HCN).c OHc CN - ; K = Kw/Ka = 10-4,69 Co = c(HCN) + c(CN-) c(HCN) ≈ c(OH-) = 10-3,3 mol/L (10-3,3 )2 -4,69 10 = → Co = 0,0128 mol/L Co - (10-3,3 )2 Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học vơ Ag + + 4CN - [Ag(CN)4 ]3- β1 = c([Ag(CN)4]3- ) c(Ag+ ).c CN - = 5,00.1020 c([Ag(CN)4 ]3- ) = β1 × c(CN - )4 c(Ag + ) Vì CN- dư nên → c(CN-) ≈ c(NaCN) – c(OH-) c(CN-) ≈ (0,020 – 10-3,3) mol/L = 0,0194 mol/L c([Ag(CN)4 ]3- ) =5,00.1020 × 0,01944 = 7,04.1013 c(Ag + ) c(Ag+) tăng c(CN-) giảm c(CN-) giảm c(OH-) giảm Vậy phải thêm axit HClO4 Đặt v n nồng độ trước sau tăng nồng độ ion Ag+ c(Ag + )n = 10 c([Ag(CN)4 ]3- ) = c(Ag + ) × β1 × c(CN - )4 c(Ag + )v c([Ag(CN)4 ]3- )v + c(Ag + )v = c([Ag(CN)4 ]3- )n + c(Ag + )n → c(Ag + )v × β1 ×c(CN - )4v + c(Ag + )v = c(Ag + )n × β1 × c(CN - )4n + c(Ag + )n β1 × c(CN - )4v + c(Ag + )n = = 10 β1 × c(CN - )4n + c(Ag + )v β1 ×c(CN - )4v β1 × c(CN - )4v c(CN - )4n = ≈ β1 = 5,00.1020 10 × β1 10×β1 10 × β1 c(CN - )n = c(CN - )v × 10-1 = 0,0196 × 10-1 = 0,0110 mol/L Câu VII (3 điểm): 1,5 điểm; 2, 1,5 điểm c (mg/cm3) = c(g/L) Các giá trị П/RT tính sau: Khi П = 55,68 Pa Π 55,68 N mol ×1K mol = × × =0,0225 = 2,25.10-5 mol/L RT m 8,314 N ×m (275,15+25)K m Tính tốn tương tự trên, số liệu sau: П (Pa) 55,68 111,4 167,0 C (g/L) -5 -5 П/RT (mol/L) 2,25.10 4,49.10 6,74.10-5 Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 2009 mơn Hố học Hố học vơ Π Đồ thị biểu diễn phụ thuộc RT vào c đường thẳng Phương trình Van Hop áp suất thẩm thấu có dạng: П = RTC (C: nồng độ mol/L) (1) c(g/L) (2) C= M khối lượng mol M Từ (1) (2) suy ra: П = 0, c = Về lý thuyết, đồ thị qua điểm (0,0) Thay (2) vào (1), ta có: Π = × c(g/L) (3) RT M Theo (3), hệ số góc đường đồ thị M Hệ số góc = 4,49.10-5 - 2,25.10-5 4-2 tb mol/g = 1,12.10-5 mol/g = 89,300 g/mol 1,12.10-5 mol/g (Có thể vẽ đường thẳng qua gốc điểm thực nghiệm xác định hệ số góc dựa vào đồ thị, tính hệ số góc giá trị khác bảng số liệu) Mtb = - HẾT - Tài liệu biên soạn thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu lưu tài liệu giữ nguyên biểu tượng diễn đàn Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm thư hoahoc.olympiavn@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MƠN HĨA HỌC Ngày thi thứ hai: 19/4/2009 Câu I (4 điểm): 1,5 điểm; 2: 2,5 điểm Khi hiđro hóa naphtalen thu đecalin (C10H18), oxi hóa đecalin hỗn hợp đecalon (C10H16O) a Viết đồng phân lập thể 1-đecalon b Trong dung dịch bazơ, 1-đecalon phản ứng với benzanđehit cho A, phản ứng với metylvinylxeton cho B (C14H20O) Hãy viết công thức cấu tạo A B Có polime sau: a Nilon-6,6 hình thành từ axit ađipic hexametylenđiamin b Nilon-6 hình thành từ ε-caprolactam c Đacron hình thành từ đimetyl terephtalat etylen glicol d Gliptan hình thành từ glixerin anhiđrit phtalic e Poliuretan hình thành từ điisoxianat (thí dụ toluenđiisoxianat) etylen glicol Hãy cho biết polime thuộc loại nào? Viết phương trình phản ứng tạo thành sản phẩm, công thức đoạn mạch polime gọi tên theo danh pháp IUPAC polime a, b, c Câu II (4 điểm): 1.a:1,0 điểm; b:1,0 điểm; 1,5 điểm; 0,5 điểm 1.a Hoàn thành dãy phản ứng sau: HO OH CH3COOH ZnCl2 khan A Me2SO4 (1:1) Na2CO3 - axeton B PhCHO Piperidin C o t D O E (C16H12O4) b Viết sơ đồ điều chế 4,4-đimetylxiclopentan-1,2-điol từ axeton đietyl malonat Hợp chất A1 dẫn xuất eugenol có khả kích thích sinh trưởng thực vật Từ eugenol tổng hợp A1 theo hai cách sau: OH OCH3 a NaOH/EtOH 140OC - 180OC A ClCH2COONa, 90OC HCl A1 CH2-CH=CH2 OH b OCH3 NaOH ClCH2COONa, 90OC O B NaOH/EtOH, 100 C HCl A1 CH2-CH=CH2 Hãy giải thích so sánh khả phản ứng hai cách tổng hợp 3 Các dẫn xuất chứa nitơ A1 có hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm tốt Xử lí A1 với CH3OH/H2SO4 thu A2, cho A2 phản ứng với hiđrazin hiđrat A3 Sản phẩm A4 A3 phản ứng với benzanđehit có mặt piperiđin Hãy viết sơ đồ phản ứng, công thức cấu tạo A2, A3, A4 gọi tên A1 Câu III (4 điểm): 3,0 điểm; 1,0 điểm Để tổng hợp axit permetrinic (E), sản phẩm lí thú hóa học thuốc trừ sâu hại nông nghiệp, người ta thực phản ứng theo sơ đồ sau: H+ a 2-Metylbut-3-en-2-ol 3-Metylbut-2-en-1-ol CH3C(OEt)3 (-EtOH) A (C9H16O2) Viết công thức cấu tạo A trình bày chế hai giai đoạn phản ứng b A to 3,3 B CCl4 FeCl3 C tBuONa (C6H6) D KOH EtOH HOOC Cl E Cl Viết công thức cấu tạo B, C, D trình bày chế phản ứng B → C C → D Hãy điều chế axit trans-crysanthemic (hình bên) từ B (trong sơ đồ b trên) hóa chất tuỳ chọn HO Câu IV (4,5 điểm): 1,0 điểm; 3,5 điểm Viết sơ đồ điều chế 2,3,4,5-tetraphenylxiclopenta-2,4-đienon từ benzanđehit, etyl fomiat chất vô cần thiết O Xitral (C10H16O) monotecpen-anđehit có tinh dầu chanh Oxi hóa xitral KMnO4 thu axit oxalic, axeton axit levulinic (hay axit 4-oxopentanoic) Từ xitral người ta điều chế β-ionon để điều chế vitamin A a Xác định cấu tạo viết tên hệ thống xitral b Viết sơ đồ phản ứng chuyển hóa xitral thành β-ionon c β-Ionon sinh có lẫn lượng đáng kể chất đồng phân cấu tạo α-ionon, tách cách chưng cất Trình bầy chế tạo thành α-ionon với β-ionon Nêu phương pháp tách riêng hai đồng phân hố chất cần thiết, điều chế vitamin A d Từ β-ionon, axetilen, O OCOCH3 O β-Ionon OH Vitamin A Câu V (3,5 điểm: 2,5; 1,0) Cho sơ đồ chuyển hoá sau: CH3 HO O OMe OH OH A HIO4/H2O C6H12O5 B C O /Ag H 3I H /N i, t C8H16O5 C CH2OH H o C OCH3 O H 3C H CH2OH a Viết công thức cấu trúc A (có biểu diễn cấu hình ngun tử cacbon bất đối) A thuộc dãy (D hay L) dạng α-glicozit hay β-glicozit? b Viết công thức cấu tạo B C biết B khơng chứa nhóm cacbonyl Giải thích tạo thành B c Vì B khơng chứa nhóm cacbonyl mà bị khử hiđro? Hợp chất A có cơng thức: Hãy gọi tên A cho biết A có dạng cấu trúc khơng gian tương đối bền, dạng khác yếu tố lập thể nào? Hãy viết công thức cấu trúc hai dạng tiêu biểu, có ghi đầy đủ ký hiệu lập thể thích hợp O BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn: HĨA HỌC Ngày thi thứ nhất: 18/4/2008 Câu I (3 điểm): 1 điểm; 0,75 điểm; 1,25 điểm 238U đồng vị họ phóng xạ urani–rađi, đồng vị nguyên tố khác thuộc họ sản phẩm chuỗi phân rã phóng xạ 238U Khi phân tích quặng urani người ta tìm thấy đồng vị urani 238U, 235U 234U có tính phóng xạ Hai đồng vị 235U 234U có thuộc họ phóng xạ urani–rađi khơng? Tại sao? Viết phương trình biểu diễn biến đổi hạt nhân để giải thích Điện tích hạt nhân Z thori (Th), protactini (Pa) urani (U) 90, 91, 92 Các ngun tố phóng xạ tự nhiên có tính phóng xạ   Ở nước ta, urani thu thuỷ luyện quặng Nông Sơn Quảng Nam axit sunfuric Sau kết tủa urani kiềm, nước thải dung dịch thuỷ luyện quặng urani có chứa đồng vị phóng xạ 226Ra với nồng độ nhỏ, ảnh hưởng đến mơi trường Vì thế, người ta phải xử lí cách cho vào nước thải lượng BaCl2 gần đủ cho phản ứng với lượng ion sunfat nước thải Hãy tìm cách giải thích phương án xử lí nước thải nói viết phương trình phản ứng cần thiết Sản phẩm xử lí nước thải chứa 226Ra kết khối xi măng (phương pháp xi măng hoá), bảo quản thùng kim loại, đem chôn giữ kho thải phóng xạ Cần giữ an tồn để lượng Ra khối chất thải lại lượng 1000 ban đầu? Thời gian bán huỷ 226Ra 1600 năm Câu II (3 điểm): 1,5 điểm; 1,5 điểm Viết phương trình ion 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 Rót axit H2SO4 (lỗng) vào dung dịch Pb(CH3COO)2 (lỗng) c Rót axit HCl (đặc) vào MnO2 d Cho NaCN vào nước e Cho mẩu Ag vào dung dịch HNO3 (loãng) f Cho dung dịch NaOH (dư) vào dung dịch Al(NO3)3 Khi sống bắt đầu Trái Đất thành phần khí gồm: khí А, metan, amoniac khí khác, lúc đơn chất B khơng có Do q trình hóa học diễn thể sống nên lượng khí A giảm B tăng Ngày nay, B có nB + (CH2O)n) Lúc đầu, B mặt nhiều khí nhờ quang hóa (nA + nH2O 2+ tích tụ khí quyển, ion Fe có mặt nước biển bị oxi hóa thành Fe3+ Tầng khí bảo vệ Trái Đất khỏi tác dụng tia tử ngoại chứa chất C, dạng thù hình B Tất biến đổi tạo nên sống đa dạng Trái Đất Trong điều kiện xác định, hợp chất D hình thành khí thể sống Các gốc dẫn tới lão hóa phát sinh từ thối biến D Chất D tạo thành từ hai nguyên tố hiđro oxi, có tính oxi hóa tính khử a Viết công thức chất A, B, C, D b Viết phương trình phản ứng biểu diễn chuyển hóa: nB + (CH2O)n ; (2) D B; (1) nA + nH2O (3) Fe(OH)2 + B + H2O … ; (4) B C c Viết nửa phương trình electron phương trình đầy đủ phản ứng oxi hoá - khử: … ; (2) D + K2Cr2O7 + H2SO4 … (1) D + KI + H2SO4 Câu III (3 điểm): 1 điểm; 2 điểm So sánh độ dẫn điện (cao, thấp) dung dịch: CoCl2 (aq) 0,10 mol/L; Co(CH3COO)2 (aq) 0,10 mol/L; H2S (aq) 0,10 mol/L Giải thích Người ta tiến hành hai thí nghiệm (TN) đây: TN (1): Cho dung dịch CoCl2 (aq) 0,10 mol/L vào dung dịch H2S (aq) 0,10 mol/L TN (2): Cho dung dịch Co(CH3COO)2 (aq) 0,10 mol/L vào dung dịch H2S (aq) 0,10 mol/L a Viết phương trình ion phản ứng xảy thí nghiệm b Cho biết thay đổi nhìn thấy tiến hành thí nghiệm c So sánh độ dẫn điện (cao, thấp) dung dịch thu dược sau thí nghiệm Giải thích Câu IV (2 điểm): 1 điểm; điểm Cho: E 0Ag Ag = 0,80V; E 0AgI/Ag,I = -0,15V; E 0Au + - 3+ /Ag = 1,26V; E 0Fe3+ /Fe = -0,037V; E 0Fe2+ /Fe = -0,440V Hãy: a Thiết lập sơ đồ pin để xác định tích số tan AgI Viết phương trình phản ứng xảy điện cực pin b Tính độ tan (s) 25oC AgI nước a Lập pin điện xảy oxi hố ion Fe2+ thành ion Fe3+ ion Au3+ bị khử thành ion Au+ Viết phương trình phản ứng xảy điện cực pin b Tính sức điện động chuẩn pin số cân phản ứng xảy pin Câu V (3 điểm): 0,5 điểm; điểm; 1,5 điểm Cho phản ứng: NO2 (k) NO (k) + O2(k) Mỗi đường cong hình bên biểu thị thay đổi nồng độ chất theo thời gian Đường ứng với phụ thuộc nồng độ oxi vào thời gian? Vì sao? Để nghiên cứu động học phản ứng 2[Fe(CN)6]3− + 2I− c A B C t 2[Fe(CN)6]4− + I2 (*) Người ta đo tốc độ đầu hình thành iot hỗn hợp Các hỗn hợp ban đầu không chứa iot c([Fe(CN)6]3−) c(I−) c([Fe(CN)6]4−) Tốc độ đầu mol/L mol/L mmol.L−1 h−1 mol/L Thí nghiệm Hỗn hợp 1 1 Thí nghiệm Hỗn hợp 2 1 Thí nghiệm Hỗn hợp 2 Thí nghiệm Hỗn hợp 2 16 Trong trường hợp tổng quát, tốc độ phản ứng biểu thị phương trình: dc(I2 ) = k.ca([Fe(CN)6]3−).cb(I−).cd([Fe(CN)6]4−).ce(I2) dt Xác định giá trị a, b, d, e số tốc độ phản ứng k Cơ chế sau đề xuất cho phản ứng (*): [Fe(CN)6]3− + I− k1 [Fe(CN)6]4− + I2− k−1 k2 [Fe(CN) ]4− + I (1) (2) [Fe(CN)6]3− + I2− a Trong phản ứng trên, phản ứng diễn nhanh, phản ứng diễn chậm? b Chứng minh chế phù hợp với phương trình biểu diễn tốc độ phản ứng tìm Câu VI (3 điểm): 0,75 điểm; 0,75 điểm; 0,5 điểm; điểm Bạc tác dụng với dung dịch nước NaCN có mặt khơng khí theo phản ứng: 4[Ag(CN)4]3− + 4OH− 4Ag + O2 + 2H2O + 16CN− Để ngăn cản hình thành axit HCN (một chất dễ bay độc) pH dung dịch phải 10 Nếu dung dịch có NaCN, pH = 10,7 nồng độ NaCN bao nhiêu? Một dung dịch chứa ion Ag+ 0,020 mol/L NaCN So với ion bạc natri xianua dư pH dung dịch 10,8 Trong dung dịch có cân sau: [Ag(CN)4]3− ; số cân β1 = 5,00.1020 Ag+ + 4CN− c([Ag(CN)4 ]3- ) Xác định tỉ số dung dịch c(Ag + ) Để tăng nồng độ ion Ag+ tự (chưa tạo phức) phải thêm vào dung dịch NaOH hay HClO4? Vì sao? Sau thêm axit/bazơ (dựa vào kết 3.) để nồng độ ion Ag+ dung dịch tăng lên 10 lần so với nồng độ ion Ag+ dung dịch cho Tính nồng độ ion CN− dung dịch Sử dụng c(CN−) = 0,0196 mol/L (khi chưa thêm axit/bazơ) Thể tích dung dịch coi khơng thay đổi sau thêm axit/bazơ pKa (HCN) = 9,31 Câu VII (3 điểm): 1,5 điểm; 1,5 điểm Một polime sản phẩm đồng trùng hợp monome: etilen, α-metylstiren propilen Người ta xác định khối lượng mol trung bình (Mtb) cách đo áp suất thẩm thấu dung dịch loãng chứa polime nhiệt độ 25oC thu kết đây: Áp suất thẩm thấu  (Pa) Nồng độ polime dung dịch loãng c (mg/cm3) Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc 55,68 111,4 167,0 Π vào c Về lí thuyết, đồ thị qua điểm RT (0,0) khơng? Vì sao? Xác định khối lượng mol trung bình polime Hằng số khí R = 8,314 J.K–1.mol–1 ; J = N m ; Pa = N.m−2 ; N = kg m s-2  ... tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 20 09 mơn Hố học Hố học vơ c H2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O 2O- + 2e- → 2O22I- - 2e- → I2 3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4... OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 20 09 mơn Hố học Hố học vơ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 20 09 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI. ..Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng năm 20 09 mơn Hố học Hố học hữu O H N to to H 3N+-(CH2)5-COO- H 2O -NH-(CH2)5-CO-NH-(CH2)5-CO-NH-(CH2)5-CO- -H2O ε-caprolactam