SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀNẴNG KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2004 - 2005 MÔN: HÓA HỌC LỚP 12 - BẢNGB Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (3 điểm) 1. Nguyên tử của nguyên tố X có 10 electron thuộc phân lớp p. Thêm đơn chất X hoạt động phóng xạ vào dung dịch chứa − 2 3 XO thu được ion A hoạt động phóng xạ. Thêm dung dịch chứa Ba 2+ thì thu được kết tủa B. Lọc kết tủa B, sấy khô rồi xử lí với dung dịch axit clohidric thì thu được chất rắn có hoạt động phóng xạ, chất khí không hoạt động phóng xạ và nước. (a) Viết các phương trình ion thu gọn minh họa (kí hiệu X * cho X hoạt động phóng xạ). (b) Viết công thức cấu tạo cho ion A và cho biết cấu tạo, dạng hình học các hợp khí với H, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X. 2. Sản xuất ure từ nguyên liệu đầu là NH 3 và CO 2 qua hai công đoạn chính sau: (a) 2NH 3 (k) + CO 2 (k) H 2 NCOONH 4 (r) + 159,1kJ (tổng hợp amoni cacbamat) (b) H 2 NCOONH 4 (r) H 2 NCONH 2 (r) + H 2 O (l) - 258kJ (dehidrat hóa tạo ure) Cho biết các biện pháp có thể áp dụng để làm tăng hiệu suất mỗi quá trình trên. Câu II (4 điểm) 1. Mỗi hỗn hợp gồm hai chất sau đây có thể tồn tại được hay không ? Nếu có tồn tại thì hãy cho biết điều kiện, nếu không tồn tại thì giải thích rõ nguyên nhân. (a) H 2 và O 2 (b) SO 2 và O 2 (c) SO 2 và NO 2 (d) HBr và Cl 2 (e) Na 2 O 2 và H 2 O (f) dd FeCl 3 và CH 3 NH 2 (g) dd FeCl 2 và Br 2 (h) dd FeCl 3 và KI 2. X là hợp chất hoá học tạo ra trong một hợp kim gồm Fe và C trong đó có 6,67% C về khối lượng. Hoà tan X trong HNO 3 đặc nóng thu được dung dịch A và hỗn hợp khí B. Cho A, B lần lượt tác dụng với NaOH dư thì A tạo kết tủa A 1 , B tạo hỗn hợp B 1 có 3 muối. Nung A 1 và B 1 ở nhiệt độ cao A 1 tạo oxit A 2 , B 1 tạo hỗn hợp B 2 gồm hai muối. Cho B 2 tác dụng với H 2 SO 4 loãng thu được khí B 3 và axit B 4 . Chất B 4 làm mất màu dung dịch KMnO 4 (trong môi trường axit). Viết các phương trình phản ứng. 3. Tính thể tích amoniac đậm đặc (14,8M) và khối lượng amoni clorua cần dùng để pha chế 100mL dung dịch đệm có pH = 10, nếu nồng độ của muối là 0,2M. Biết pK b (NH 3 ) = 4,76. Câu III (3 điểm) Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO 3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dung dịch A và 448mL (đo ở 354,9K và 988mmHg) hỗn hợp khí B khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của CO 2 so với nitơ. Làm khan A một cách cẩn thận thu được chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn E. Viết phương trình phản ứng, tính lượng chất D và % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. 1 Câu IV (3 điểm) 1. Cho 6 dung dịch: glucozơ, axit fomic, axit axetic, andehit axetic, etylenglicol và rượu etylic. Phân biệt 6 dung dịch trên bằng phương pháp hoá học và viết sơ đồ phản ứng chuyển hoá glucozơ thành 5 chất còn lại. 2. Trong các dãy chuyển hóa điều chế axit picric từ benzen dưới đây, dãy nào hợp lí và dãy nào không hợp lí. Giải thích rõ sự hợp lí và không hợp lí đó. (a) benzen → )1( phenyl clorua → )2( phenol → )3( axit picric (b) benzen → )1( phenyl clorua → )2( 1-clo-2,4-dinitrobenzen → )3( 2,4-dinitrophenol → )4( axit picric Câu V (4 điểm) 1. Hidrocacbon mạch thẳng A có 7:36m:m HC = . Xác định công thức cấu tạo A và hoàn thành dãy chuyển hoá: A → A 2 → A 3 → Phenol → + Ni,H 2 A 4 → + CuO A 5 → + H,KMnO 4 A 6 → tơ nilon 6,6 2. Tiến hành thí nghiệm như sau: Cho 1mL CHCl 3 đã rửa sạch ion halogenua vào ống nghiệm có sẵn 3mL dung dịch NaOH 10% trong ống nghiệm, lắc đều và đun sôi hỗn hợp một cách cẩn thận. Làm lạnh hỗn hợp phản ứng, gạn lấy phần dung dịch trong ở phía trên rồi chia làm ba phần: Phần 1: Cho thêm vài giọt dung dịch HNO 3 , sau đó thêm tiếp vài giọt dung dịch AgNO 3 1% . Phần 2: Cho 1mL dung dịch AgNO 3 /NH 3 vào phần 2 rồi đun nóng nhẹ. Phần 3: Cho vài giọt dung dịch KMnO 4 1% vào phần 3. Nêu hiện tượng xảy ra trong 3 thí nghiệm ở 3 phần dung dịch trên, giải thích, viết phương trình phản ứng minh họa. 3. Viết cơ chế phản ứng dehidrat hóa 3,3-dimetylbutan-2-ol và xiclobutylmetanol trong axit sunfuric đặc. Câu VI (3 điểm) Hỗn hợp Y gồm hai chất hữu cơ A và B cùng chức hoá học. Nếu đun nóng 15,7 gam hỗn hợp Y với NaOH dư thì thu được muối của một axit hữu cơ đơn chức và 7,6 gam hỗn hợp hai rượu no đơn chức bậc nhất kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng. Nếu đốt 15,7 gam hỗn hợp Y thì cần dùng vừa hết 21,84 lít O 2 và thu được 17,92 lít CO 2 (các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn). Xác định công thức cấu tạo của A và B. 2 . khí B. Cho A, B lần lượt tác dụng với NaOH dư thì A tạo kết tủa A 1 , B tạo hỗn hợp B 1 có 3 muối. Nung A 1 và B 1 ở nhiệt độ cao A 1 tạo oxit A 2 , B 1. tạo oxit A 2 , B 1 tạo hỗn hợp B 2 gồm hai muối. Cho B 2 tác dụng với H 2 SO 4 loãng thu được khí B 3 và axit B 4 . Chất B 4 làm mất màu dung dịch KMnO