Bộ đề thi chọn HSG quốc gia môn hóa học lớp 12 năm 2019 và các năm gần đây

Chất độc đó có tên là pahutoxin, được tạo thành theo sơ đồ sau: Hãy xác định công thức cấu tạo của các chất từ A đến E và pahutoxin trong sơ đồ tổng hợp trên.. 4,0 đ Một hợp chất thiên

electron trong nguyên tử X theo đơn vị eV

2 (2,5 đ) Azometan tự phân hủy theo phản ứng bậc một như sau:

CH3-N=N-CH3   C2H6 (k) + N2 (k) Người ta cho một lượng azometan vào bình kín chân không, dung tích không đổi,

áp suất ban đầu của azometan là 160 mmHg, ở 2800C Sau 100 giây, thấy áp suất chung của hệ là 161,6 mmHg, ở 2800C Tính hằng số tốc độ k và chu kì bán hủy của phản ứng phân hủy azometan nói trên

Bài 2: (5,5 điểm)

1 (2,5 đ) Tính pH của dung dịch X được tạo thành khi trộn 200 ml dung dịch

HA 0,1 M (Ka = 10-3.75) với 200 ml dung dịch KOH 0.05M; pH của dung dịch X thay đổi như thế nào khi thêm 10-3 mol HCl vào dung dịch X

2 (3,0 đ) Trong công nghiệp, người ta có thể điều chế hiđro bằng cách cho hơi

nước đi qua than nung đỏ, các phản ứng hóa học xảy ra như sau:

Bài 3: (4,5 điểm)

1 (2,0 đ) Trong phòng thí nghiệm có một chai đựng dung dịch NaOH, trên nhãn

có ghi: NaOH 0,10 M Để xác định lại chính xác giá trị nồng độ của dung dịch này,người ta tiến hành chuẩn độ dung dịch axit oxalic bằng dung dịch NaOH trên

a) Tính số gam axit oxalic ngậm nước (H2C2O4.2H2O) cần lấy để khi hoà tan hết trong nước được 100 ml dung dịch axit, rồi chuẩn độ hoàn toàn 10 ml dung dịch axit này thì hết 15 ml NaOH 0,10 M

b) Hãy trình bày cách pha chế 100 ml dung dịch axit oxalic từ số gam tính được

ở trên

c) Không cần tính toán, hãy cho biết có thể dùng những dung dịch chỉ thị nào cho

phép chuẩn độ trên trong số các dung dịch chỉ thị sau: metyl da cam (pH = 4,4); phenol

đỏ (pH = 8,0), phenolphtalein (pH = 9,0)? Vì sao?

Cho:

2 2 4 a1(H C O )

Với phương trình hóa học: C2H4 (k) + H2O (h)  C2H5OH (h)

a) Hỏi ở 250C phản ứng trên xảy ra theo chiều nào?

b) Phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt?





OH Fe S

- HẾT -

Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của Giám thị 1: Chữ ký của Giám thị 2:

2 (1,5 đ) Loài cá nắp hòm Ostracian lentiginous tiết ra chất độc có khả năng giết

chết các loài cá khác Chất độc đó có tên là pahutoxin, được tạo thành theo sơ đồ sau:

Hãy xác định công thức cấu tạo của các chất từ A đến E và pahutoxin trong sơ đồ

tổng hợp trên

Bài 2: (6,0 điểm)

1 (2,0 đ) Từ benzen và các chất vô cơ cần thiết, viết sơ đồ tổng hợp hai dược

chất sau: axit 4-amino-2-hiđroxibenzoic và axit 5-amino-2,4-đihiđroxibenzoic

2 (4,0 đ) Một hợp chất thiên nhiên A có công thức phân tử là C11H17O3N, không quang hoạt và hầu như không tan trong nước hoặc trong dung dịch kiềm nhưng lại dễ tan trong dung dịch HCl loãng Phân tử A có 2 nguyên tử H linh động Khi cho A phản ứng với (CH3CO)2O thu được chất B trung tính có công thức phân tử C13H19ON Cho A phản ứng với CH3I dư, sản phẩm sinh ra tác dụng trực tiếp với AgOH tạo hợp chất C (C14H25O4N) Nhiệt phân C thu được (CH3)3N và hợp chất D (C11H14O3) trung tính Ozon phân D thu được fomanđehit và một anđehit thơm E có ba nhóm metoxi trong phân tử Cho E tác dụng với HI đặc thu được anđehit thơm chứa 3 nhóm hiđroxi mà 3 nhóm hiđroxi này không tạo được liên kết hiđro nội phân tử bền vững

a) Cho biết công thức cấu tạo của các hợp chất A, B, C, D và E

b) Từ E và các chất vô cơ, điều kiện thích hợp hãy tổng hợp chất A

Bài 3: (5,0 điểm)

1 (3,0 đ) Từ vỏ cây quế người ta tách được axit hữu cơ X chứa 72,94%C,

5,44%H còn lại là O Biết rằng: X có một nhóm cacboxyl và khi phản ứng với nước brom dư thì tạo thành dẫn xuất đibrom Hòa tan 1 mol X vào axit sunfuric ở 25oC thì

thu được dung dịch có thành phần không đổi là 0,75 mol X và 0,25 mol đồng phân hình học của nó Mặt khác, dùng dung dịch chuẩn NaOH 0,500 M chuẩn độ 50,00 ml dung dịch chứa 1,850 gam axit X Khi nhỏ hết 15,00 ml dung dịch NaOH thì pH của dung dịch thu được là 4,61, nhỏ tiếp 10,00 ml dung dịch NaOH thì đạt tới điểm tương đương Hãy:

a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu trúc của X và viết cơ chế phản ứng

đồng phân hóa nó

b) Tính gần đúng sự chênh lệch về năng lượng biểu thị độ bền tương đối của hai

đồng phân nói trên

c) Tính hằng số Ka của axit X và pH của dung dịch thu được tại điểm tương đương

2 (2,0 đ) Isooctan (hay 2,2,4-trimetylpentan) được quy ước có chỉ số octan bằng

100 Hợp chất này được điều chế từ 2-metylpropen theo hai bước Bước thứ nhất có sử dụng xúc tác axit mạnh

a) Viết phương trình điều chế 2,2,4-trimetylpentan từ 2-metylpropen và cho biết

tất cả các sản phẩm có thể có của phản ứng này

b) Viết cơ chế phản ứng của bước thứ nhất

Bài 4: (5,0 điểm)

Tamiflu được coi là chất kháng sinh đều trị người bệnh lây cúm gia cầm hữu

hiệu Tamiflu được điều chế từ axit (-)-sikimic có trong quả hồi theo sơ đồ phản ứng sau:

1 (2,0 đ) Điền các kí hiệu cấu hình R, S vào các nguyên tố cacbon bất đối của

axit (-)-sikimic, tamiflu và viết tên đầy đủ của chúng theo tên hệ thống

2 (3,0 đ) Viết công thức cấu trúc của các hợp chất hữu cơ từ A đến P và ghi rõ

tên của phản ứng dưới mỗi mũi tên trong sơ đồ

- HẾT -

Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của Giám thị 1: Chữ ký của Giám thị 2:

a) Hãy xác định X, Y và XY3

b) Viết cấu hình electron của X, Y

c) Hợp chất XY3 khi hoà tan vào một số dung môi hoặc khi bay hơi ở nhiệt độ không quá cao thì tồn tại ở dạng đime (X 2 Y 6 ) Ở nhiệt độ cao (700 0 C) đime bị phân li thành monome (XY 3 ) Hãy:

- Viết công thức cấu tạo Lewis của phân tử đime và monome

- Cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử X, kiểu liên kết trong mỗi phân tử đime và monome; mô tả cấu trúc hình học của các phân tử đó

   hãy tính năng lượng

của các electron phân lớp, lớp và toàn nguyên tử oxi

b) Ở nhiệt độ rất cao, nguyên tử oxi có thể bị ion hóa và tồn tại dưới dạng ion O7+ Dựa vào công thức tính năng lượng electron của Bohr: E n 13, 6 Z22(eV)

n

   Hãy tính bước sóng của bức xạ phát ra khi electron trong ion O 7+ dịch chuyển từ mức năng lượng có n = 3 xuống mức có n=1

Cho biết: vận tốc ánh sáng C = 3,00×108 m.s -1 ; Hằng số Planck: h = 6,62×10 –34 J.s

Bài 2: (5,0 điểm)

1 Lấy vào bình nón V1 = 10,0 ml dung dịch NaCl nồng độ C 1 M và V = 0,50 ml dung dịch K 2 CrO 4 nồng độ C = 0,050M Kết tủa đỏ gạch bắt đầu xuất hiện khi thêm vào V 2 = 7,8 ml dung dịch AgNO 3 nồng độ C 2 = 1,0×10-2M

a) Tính nồng độ C1 của các ion Cl- trong dung dịch NaCl ban đầu

b) Tính nồng độ Ag+ và Cl - trong bình nón khi bắt đầu xuất hiện kết tủa đỏ gạch

Từ đó tính phần trăm ion Cl - còn lại trong dung dịch lúc này

Cho biết tích số tan: Ks (AgCl, r) = 2,0×10 -10 và K s (Ag 2 CrO 4 , r) = 1,6×10 -12

2 Có hai dung dịch: dung dịch A chứa H2 C 2 O 4 0,1M và dung dịch B chứa Na 2 C 2 O 4 0,1M

a) Tính pH và nồng độ ion C2 O 42- có trong dung dịch A và B.

b) Thêm Fe(NO3 ) 3 (tinh thể) vào dung dịch A và dung dịch B để đạt nồng độ (ban đầu)

là 1,0.10-4M Giả thiết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể Hãy cho biết có xuất hiện kết tủa Fe(OH) 3 không? Chứng minh.

c) Tính phần mol của phức Fe(C2 O 4 ) 33- trong dung dịch A

Cho các giá trị:

- Hằng số tạo thành tổng hợp của phức Fe 3+ với C 2 O 42- là  1 = 1,0×10 8 ;  2 = 2,0×10 14 ;

 3 = 3,0×10 18 ; K W = 10 -14

- Hằng số phân ly axit của H 2 C 2 O 4 là K a1 = 0,05; K a2 = 5×10 -5

- Tích số tan của Fe(OH) 3 K s = 2,5×10 -39

b) Một quá trình công nghệ khử 50,0 kg quặng hematit có lẫn 4,0% (theo khối lượng)

tạp chất trơ không bay hơi tại 600 0 C Hãy tính nhiệt, công và ΔG của quá trình biết rằng áp suất chung được duy trì đạt 1,0 atm

c) Xác định nhiệt độ để phản ứng khử xảy ra tại áp suất của CO2 là 0,04 atm (bằng áp suất của CO 2 trong khí quyển)

Bài 4: (6,0 điểm)

1 Cho phản ứng: 2N 2 O 5(k) → 4NO 2(k) + O 2(k) Giá trị tốc độ đầu của N 2 O 5 tại 250C được cho trong bảng dưới đây:

[N 2 O 5 ], M 0,150 0,350 0,650 Tốc độ, mol.l -1 phút-1 3,42.10-4 7,98.10-4 1,48.10-3

a) Xác định bậc của phản ứng trên và tính hằng số tốc độ phản ứng

b) Tính thời gian cần để nồng độ N2 O 5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M

2 Một pin điện tạo bởi: Một điện cực gồm tấm Cu nhúng trong dung dịch CuSO4 0,5 M, điện cực thứ hai là một dây Pt nhúng trong dung dịch Fe 2+ , Fe3+ với lượng [Fe3+] = 2[Fe2+] và một dây dẫn nối Cu với Pt

a) Viết sơ đồ pin, phản ứng điện cực và tính sức điện động ban đầu của pin

b) Cho rằng thể tích dung dịch CuSO4 khá lớn, xác định tỷ số

3

2

Fe Fe

  khi pin ngừng hoạt động

c) Trộn ba dung dịch: 25 ml Fe(NO3 ) 2 0,1 M, 25 ml Fe(NO 3 ) 3 1,0 M, 50 ml AgNO 3 0,6 M

và thêm một số mảnh Ag vụn Xác định chiều phản ứng và tính giá trị tối thiểu của tỷ số 3

1 Từ toluen và các chất vô cơ thích hợp, điều kiện thích hợp, thiết lập các sơ đồ

chuyển hóa sau:

Bài 2: (5,0 điểm)

1 A là hidrocacbon không làm mất màu dung dịch brom Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol

A và hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH) 2 thu được kết tủa và khối lượng bình tăng lên 11,32 gam Cho dung dịch Ba(OH) 2 dư vào dung dịch thu được kết tủa lại tăng lên, tổng khối lượng kết tủa hai lần là 24,85 gam A không tác dụng với dung dịch KMnO 4 / H 2 SO 4 nóng, còn khi monoclo hóa trong điều kiện chiếu sáng thì chỉ tạo một sản phẩm duy nhất

a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A

b) Người ta có thể điều chế A từ phản ứng giữa benzen và anken tương ứng trong axit

sunfuric Dùng cơ chế phản ứng để giải thích phản ứng này

c) Mononitro hóa A bằng cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc)

thì sản phẩm chính thu được là gì? Giải thích?

2 Xiclopentamin (công thức cấu tạo như hình bên)

giống như amphetamin là chất kích thích thần kinh trung

ương Hãy tổng hợp chất xiclopentamin từ các hợp chất

có 5C hoặc ít hơn

Bài 3: (5,5 điểm)

1 Có 3 polime sau:

a) Nilon-6,6 được hình thành từ axit ađipic và hexametylenđiamin

b) Nilon-6 được hình thành từ ε-caprolactam

c) Đacron được hình thành từ đimetyl terephtalat và etylen glicol

Hãy cho biết các polime trên thuộc loại nào? Viết phương trình phản ứng tạo thành sản phẩm, chỉ ra công thức một đoạn mạch của polime và gọi tên theo danh pháp IUPAC các polime trên

CH 2 CH

CH3

NH CH 3

Xiclopentamin

2 Xác định công thức cấu tạo các chất A, B, C, D, E trong sơ đồ chuyển hóa sau:

Bài 4: (4,5 điểm)

1 Tecpineol có công thức phân tử C 10 H 18 O Tecpineol là một chất lỏng, không màu,

có mùi đinh hương Người ta tìm thấy tecpineol trong cây bạch đậu khấu, rau kinh giới, dẫn xuất của dầu thông và nhiều loại thực vật khác Tecpineol có thể được tổng hợp như sau:

Axit p-toluic + H2 SO 4 /SO 3 → A (C 8 H 8 O 5 S)

A + KOH sau đó được axit hóa → B (C 8 H 8 O 3 )

B + Na/C 2 H 5 OH → C (C 8 H 14 O 3 )

C + HBr → D (C 8 H 13 O 2 Br)

D + KOH/C 2 H 5 OH → E (C 8 H 12 O 2 )

E + C 2 H 5 OH/H 2 SO 4 → F (C 10 H 16 O 2 )

F + CH 3 MgI sau đó cho tác dụng với H 2 O → tecpineol

Hãy hoàn thành sơ đồ chuyển hóa trên (các chất A, B, C, D, E, F viết dưới dạng công thức cấu tạo) và cho biết cấu trúc của tecpineol

2 Este H được tổng hợp theo sơ đồ dưới đây:

CH3COCH2COOC2H5 + HCHO 1. C2H5OH/C2H5ONa

2 H3O+, t0

COOC2H5

CH3O

(H)

Trình bày cơ chế quá trình hình thành (H), biết rằng ban đầu đã xảy ra quá trình ngưng

tụ kiểu anđol giữa etylaxetoaxetat và fomanđehit tạo thành xeton α,  không no

- HẾT -

Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của Giám thị 1: Chữ ký của Giám thị 2:

- Oxi hoá X thu được Y và oxi hoá Y thu được Z

- X’ là đồng phân của X còn Z’ là đồng phân đơn chức của Z

a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên của X, X’, Y, Z, Z’

b) Hãy phân biệt X, X’, Y và Z trong 4 lọ mất nhãn, viết các phương trình

phản ứng minh họa

Câu 2: (4,0 điểm)

- Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit (A) thu được:

- Mặt khác, nếu thuỷ phân không hoàn toàn (A) cho ta các đipeptit: Lys, Ala-Glu, Ala-Ala và His-Ala

Glu-a) Xác định công thức cấu tạo và tên gọi (A)

b) Sắp xếp các amino axit ở trên theo thứ tự tăng dần pH1 và giải thích Biết các giá trị pH1 lần lượt là 3,22; 6,00; 7,59 và 9,74

c) Dưới tác dụng của các enzym thích hợp amino axit có thể bị đề

cacboxyl hoá (tách nhóm cacboxyl) Viết công thức cấu tạo sản phẩm đề cacboxyl hoá His So sánh tính bazơ của các nguyên tử Nitơ trong phân tử sản

phẩm đó Giải thích

NNH

CH2 CH COOH

NH2

2

Câu 3: (4,0 điểm)

1 Limonen là một chất có mùi thơm dịu được tách từ tinh dầu chanh Kết quả

phân tích cho thấy limonen được cấu tạo từ 2 nguyên tố C và H, trong đó C chiếm 88,235% về khối lượng Tỉ khối hơi của limonen so với không khí gần bằng 4,690

a) Lập công thức phân tử của limonen

b) Viết phản ứng tạo limonen, mentan, terpineol và terpin Biết limonen

có cấu tạo tương tự sản phẩm trùng hợp 2 phân tử isopren, trong đó 1 phân tử isopren kết hợp kiểu 1,4 và 1 phân tử isopren kết hợp kiểu 1,2 Hidro hoá hoàn toàn limonen cho mentan; cho limonen cộng hợp 1 phân tử nước trong môi trường axit mạnh ở mạch nhánh ta thu được terpineol và khi cộng hợp 1 phân tử nước nữa ta thu được terpin (có thể làm thuốc ho)

2 Phản ứng nhị hợp isobuten (xúc tác axit) thu được hỗn hợp 2 đồng phân:

2,4,4-trimetylpent-1-en và 2,4,4-trimetylpent-2-en Trình bày cơ chế phản ứng

Câu 4: (4,0 điểm)

Thuỷ phân hoàn toàn 19 gam chất hữu cơ (A) có 2 loại nhóm chức (mạch

hở, phản ứng được với Na) thu được m1 gam chất (B) có chứa 2 nhóm chức và

m2 gam chất (D) Để đốt cháy hoàn toàn m1 gam chất (B) phải dùng hết 13,44 lít oxi tạo ra 13,44 lít CO2 và 10,8 gam H2O Để đốt cháy hoàn toàn m2 gam chất (D) phải dùng hết 6,72 lít oxi tạo ra 4,48 lít CO2 và 5,4 gam H2O Tìm công thức cấu tạo của (A), (B), (D) Biết chất A có công thức đơn giản trùng công thức phân tử và các khí ở điều kiện tiêu chuẩn

Câu 5: (4,0 điểm)

Hỗn hợp Y gồm hai amino axit Y1, Y2 đều mạch hở có tổng số mol Y1, Y2

là 0,1 mol và không chất nào từ 3-COOH trở lên Y tác dụng với 100 ml dung dịch H2SO4 0,55M, sau phản ứng H2SO4 dư được trung hoà bởi 10 ml dung dịch NaOH 1M Mặc khác Y tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,3M, cô cạn thu được 17,04 gam muối khan Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp Y, cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 26 gam kết tủa Biết Y1

có số nguyên tử cacbon ít hơn Y2 nhưng có số mol nhiều hơn Y2 trong hỗn hợp

a) Xác định công thức cấu tạo có thể có của Y1 và Y2

b) Tính phần trăm khối lượng Y1 và Y2 trong hỗn hợp Y

Cho biết: C =12; O = 16; H = 1; N = 14; S = 32; Na = 23; Ba = 137

- HẾT -

Họ tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của Giám thị 1: Chữ ký của Giám thị 2:

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH SÓC TRĂNG Năm học 2013-2014

Đề chính thức

Môn: Hóa học - Lớp 12

(Thời gian làm bài 180 phút, không kể phát đề)

Ngày thi: 21/9/2013

Đề thi này có 02 trang

2 Xét phản ứng: mA + nB → pC (nhiệt độ không đổi)

Thí nghiệm cho thấy vận tốc của phản ứng này:

- Tăng gấp đôi khi ta tăng gấp đôi nồng độ A và giữ nguyên nồng độ B

- Giãm 27 lần khi giãm nồng độ chất B 3 lần và giữ nguyên nồng độ A (so với ban đầu) Tìm bậc của phản ứng đối với các chất tham gia phản ứng, viết biểu thức tính tốc độ phản ứng

3 Ở 25 oC và áp suất 1 atm độ tan của CO2 trong nước là 0,0343 mol/l Biết các thông số nhiệt động sau:

CH3

CH3 + H2O

2 A là đồng đẳng của axetilen Lấy 2,8 gam A cho phản ứng với AgNO3/NH3 dư thì thu được 10,29 gam kết tủa

a) Xác định công thức cấu tạo của A

b)Viết phương trình phản ứng xảy ra khi:

- A tác dụng với dung dịch KMnO4 trong môi trường trung tính ở nhiệt độ phòng và môi trường axit (H 2 SO4) có đun nóng

- Trùng hợp A (C hoạt tính, 6000C) thu được hợp chất vòng thơm

2 Trộn V ml dung dịch CH3COOH 0,1M vào 100 ml dung dịch CH3COONa 0,1M thu được dung dịch có pH = 4,74 Tính V? biết

3

5 (CH COOH) 1,8.10

2 Viết các phương trình phản ứng của các đồng phân X, Y, Z có cùng công thức phân tử

C4H6Cl2O2 trong các trường hợp sau:

- X + NaOH dư → A + C2H4(OH)2 + NaCl

- Y + KOH dư → B + C2H5OH + KCl + H2O

- Z + NaOH dư → C2H5COCOONa + NaCl + H2O

3 Có 5 lọ mất nhãn, mỗi lọ chứa một trong các dung dịch sau: Na2SO4, Na2CO3, BaCl2, KNO3, FeCl3 Chỉ dùng thêm phenolphtalein, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch trên Viết các phương trình phản ứng minh họa đưới dạng ion thu gọn

Câu 5: (4,0 điểm)

1 Cho hỗn hợp gồm 0,15 mol CuFeS2 và 0,09 mol Cu2FeS2 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư được dung dịch X Thêm BaCl2 dư vào dung dịch X được m gam kết tủa Mặc khác, thêm Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được a gam chất rắn Tính m và a

2 Một hợp chất A có MA < 170 Đốt cháy hoàn toàn 0,486 gam A sinh ra 405,2 ml CO2(đktc) và 0,270 gam H2O

a) Xác định công thức phân tử của A

b) A tác dụng với dung dịch NaHCO3 và với Na đều sinh ra chất khí với số mol đúng bằng số mol A đã dùng; A và sản phẩm B tham gia các phản ứng sau: