2010 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC Phan Cuong Huy YDS Copyright © http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC PHẦN 2: CÁC ĐỀ ƠN THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA ĐỀ SỐ THPT CHUYÊN HÀ NỘI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA ĐỀ THI THỬ LỚP 12 THPT NĂM 2010 Môn: HỐ HỌC Thời gian : 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm trang, có câu) Câu I: ( 2.0 điểm) Một terpen X thường gặp thiên nhiên tổng hợp theo sơ đồ sau Mg 4–metylpentan–1,4–diol Grignard G dẫn xuất dibromua bromanken X ete khan Cho chất G phản ứng với sản phẩm sinh cho isopren phản ứng với but–3–en–2–on thu chất cần tổng hợp X Hồn thành chuyển hóa công thức cấu tạo tương ứng Cho biết tên thông thường ứng dụng sản phẩm Câu II: (2.0 điểm) Hydrocacbon A chất rắn có tính dẻo, đàn hồi (11,76% H theo khối lượng) có mủ cao su Ozon phân A cho C16H16O6, cho mol chất vào nước nóng thu mol andehit levulinic HOC(CH2)2COCH3 Hydrocacbon B (11,11% H theo khối lượng) chất tổng hợp có thành phân giống A khơng có tính dẻo tính đàn hồi giống A B tạo thành đun nóng hydrocacbon C có mặt natri ; C có thành phần định tính giống B Cho biết CTCT A, B, C Sự vắng mặt axetylaxeton sản phẩm chúng chứng tỏ A có đặc trưng ? Câu III: (2.0 điểm) Q trình tổng hợp phức Pt(CH3NH2)(NH3)[CH2COO]2 thuốc chống ung thư có hiệu qủa cao lại độc cho phản ứng phụ Quá trình tổng hợp thuốc sau: KI du A (dung dịch nâu) B (tinh thể sáng) K2PtCl4 C (rắn đỏ nâu) 1:2 70o C + CH NH HClO C H OH NH /H O Ag CO3 du axit malonic D (tinh thể vàng kim, phân cực) E (tinh thể vàng nhạt) Phương pháp phổ IR cho biết hợp chất C có hai loại liên kết Pt – I khác C có tâm đối xứng Biết MC = 1,88MB Cho biết số phối trí platin ln khơng đổi q trình tổng hợp platin ln giữ dạng lai hóa dsp2 phức Viết CTCT sản phẩm A, B, C, D, E Trong sản phẩm E khơng có chứa iot Như lúc ban đầu phải chuyển K2PtCl4 thành A Mục đích việc sử dụng Ag2CO3 phản ứng cuối ? Câu IV: (2.0 điểm) Lý thuyết lai hóa Carl Linus Pauling đề xuất lý thuyết chuẩn xác việc giải thích dạng hình học chất vô Vậy thử giải mơ hình sau Giải thích dạng hình học TiCl4 theo thuyết lai hóa ? Giải thích dạng hình học phức Fe(CO)5 theo thuyết lai hóa ? Câu V: (2.0 điểm) Khí NO kết hợp với Br2 tạo khí phân tử có ba nguyên tử Viết phương trình phản ứng Biết ∆Hpư < 0; Kp(25oC) = 116,6 Tính KP 0oC, 50oC Giả thiết tỉ số trị số cân 0oC 25oC 25oC với 50oC 1,54 Xét 25oC, lúc cân hóa học thiết lập cân chuyển dịch a Tăng lượng NO b Giảm lượng Br2 Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC c Giảm nhiệt độ d Thêm khí N2 vào (1) V = const ; (2) Pchung = const Câu VI (4.0 điểm) Guaiol (C15H26O) ancol rắn trạng thái tinh thể có cấu trúc terpen Ancol phân lập từ tinh dầu gỗ Bulnesia sarmienyi Khi dehydrat hóa guaiol lưu huỳnh thu hydrocacbon thơm màu xanh da trời khơng chứa vịng benzen X (C15H18) Khi hịa tan hydrocacbon thơm vào axit sunfuric đặc màu xanh biến Cho nước vào dung dịch X phục hồi nguyên dạng Rất khó để hydro hóa guaiol hydro có xúc tác Qua loạt chuyển hóa ta nhận dẫn xuất naphtalen (A sản phẩm trình ozon phân) Xác định cấu trúc guaiol X biết phân tử guaiol nhóm hydroxyl gắn với nguyên tử cacbon bậc ba exocyclic hệ vịng Giải thích màu xanh da trời X nêu lý bị màu dung dịch axit sunfuric đặc Xác định CTCT A, B giải thích tạo thành A Có mảnh isopren chất X Câu VII (2.0 điểm) Có thể tách rhodi khỏi kim loại quý khác cách sau: Một mẫu bột quặng rhodi trộn với NaCl đun nóng dịng khí clo Bã rắn thu chứa muối chứa 26,76% Rhodi khối lượng Bã rắn sau hòa tan vào nước, lọc dung dịch thu cô bay thu tinh thể B chứa 17,13% rhodi Tinh thể làm khô 120oC đến khối lượng không đổi (khối lượng 35,98%) đun nóng tới 650oC Rửa bã rắn thu nước ta có rhodi tinh khiết Xác định công thức A, B Khi lượng dư H2S sục qua dung dịch muối A tạo thành kết tủa C Thành phần hợp thức hợp chất chứa 47,59% S Xác định công thức C Giải thích cần phải rửa nước nóng bước cuối Viết phản ứng xảy Câu VIII: (4.0 điểm) Các cacbohydrat tự nhiên tổng hợp quang hóa xanh Tuy nhiên cacbohydrat khơng có tự nhiên tổng hợp đường nhân tạo Sơ đồ sơ đồ tổng hợp L-ribozơ Hoàn chỉnh sơ đồ tổng hợp sau: _ HẾT _ - Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC THPT CHUYÊN HÀ NỘI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA ĐÁP ÁN ĐỀ THI THỬ LỚP 12 THPT NĂM 2009 – 2010 Mơn: HỐ HỌC (Đáp án đề thi gồm trang, có câu) Câu I: (2.0 điểm) Công thức cấu tạo chất liên quan (1,75 điểm) Chất -bisabolol thường dùng công nghiệp mỹ phẩm (0,25 điểm) Câu II: (2.0 điểm) Công thức thực nghiệm A (C5H8)x, cao su tự nhiên Các cơng thức thực nghiệm B C (C2H3)y B cao su tổng hợp polibutadien C buta-1,3-dien (1,5 điểm, điểm cho cấu tạo) Ta có: Như vắng mặt axetylaxeton sản phẩm ozon phân chứng tỏ cao su thiên nhiên có cấu trúc “đầu - đầu” (0,5 điểm cho lập luận) Câu III: (2.0 điểm) Công thức cấu tạo chất liên quan (1,25 điểm ; 0,25 điểm cho cấu tạo) Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC Để chắn thu sản phẩm cuối buộc B phải dạng cis nên K2PtCl4 phải chuyển thành A (0,25 điểm) Ag2CO3 phản ứng với D theo phản ứng D + Ag2CO3 = DCO3 + 2AgI sau DCO3 phản ứng với axit malonic tạo thành E (0,5 điểm) Câu IV: (2.0 điểm) Do Ti lúc lượng AO 3d giảm thấp so với AO 4p nên có tổ hợp AO 4s AO 3d tạo thành AO lai hóa sd3 hướng đỉnh tứ diện (1 điểm) Do CO phối tử trường mạnh nên đẩy electron Fe trạng thái cặp đôi Lúc AO 3d trống tổ hợp với AO 4s trống AO 4p trống thành AO lai hóa dsp3 hướng đỉnh lưỡng tháp tam giác.(1 điểm) Câu V: (2.0 điểm) 2NO(k) + Br2(hơi) → 2NOBr(k) ∆H > (0,25 điểm) o o Do phản ứng thu nhiệt nên có liên hệ KP C < KP (25 C) < KP (50oC) Vậy KP 0oC = 1/1,54.KP = 116,6 / 1.54 = 75,71 KP 50oC = 1,54.KP = 116,6.1,54 = 179,56 (0,25 điểm) Xét chuyển dời cân hóa học 25oC Trường hợp a b nguyên tắc cần xét tỉ số: Q PNOBr PNO Sau so sánh Q với KP để kết luận Tuy nhiên khơng có điều kiện để lập luận theo biểu thức nên ta dựa vào nguyên lý Le Chartelier a Nếu tăng lượng NO cân dịch chuyển sang phải (0,25 điểm) b Nếu giảm lượng Br2 cân hóa học dịch chuyển sang trái (0,25 điểm) c Nếu giảm nhiệt độ cân dịch chuyển sang trái để chống lại chiều giảm nhiệt độ (0,25 điểm) d Thêm N2 khí trơ + Nếu V = const khơng ảnh hưởng tới cân hóa học N2 khơng gây ảnh hưởng liên hệ (theo định nghĩa áp suất riêng phần) + Nếu P = const ta xét liên hệ Nếu chưa có N2 P = PNO + PBr2 + PNOBr (a) Nếu có N2 P = P’NO + P’Br2 + P’NOBr + PN2 (b) Vì P = const nên P’i = Pi Lúc xét Q theo biểu thức liên hệ so sánh tương quan với KP - Q = KP: không ảnh hưởng - Q > KP: cân chuyển dịch sang trái để Q giảm tới KP - Q < KP: cân chuyển dời sang phải để Q tăng tới KP (1,25 điểm) Câu VI (4.0 điểm) Ta suy luận công thức guaiol dựa kiện sau: - Dehydrat hóa ancol lưu huỳnh thu đươc hydrocacbon thơm X màu xanh da trời không chứa vịng benzen Như X dẫn xuất azulen - Độ bất bão hòa guaiol 3, tức ứng với hai vòng nối đơi Vị trí nối đơi nằm điểm tiếp giáp hai vịng vị trí khó bị hydro hóa nhất, ozon phân vị trí dễ cho sản phẩm chuyển vị hai vòng giáp Một vòng sinh mở rộng vòng 5, vòng sinh thu hẹp vòng - Ta dễ dàng nhận thấy q trình chuyển hóa guaiol khơng ảnh hưởng tới mạch nhánh, từ vị trí mạch nhanh dẫn xuất naphtalen ta suy vị trí mạch nhánh guaiol Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC - Do nhóm OH guaiol nằm cacbon bậc ba nên công thức cấu tạo guaiol là: - Lý luận dẫn CTCT 1,0 điểm, cấu tạo 0,5 điểm Công thức cấu tạo X (0,5 điểm) Màu xanh da trời X có liên hợp nối đôi phân tử X (0,25 điểm) Khi hòa tan X vào axit sunfuric đặc màu xanh biến biến hệ thống liên hợp hợp chất tạo thành hình vẽ: (0,5 điểm) Cơng thức cấu tạo hai chất A, B sau Đúng CTCT chất 0,25 điểm OH O O A OH B Sự tạo thành chất A giải thích sau (0,5 điểm) Do công thức phân tử A C15H26O nên A có mảnh isopren (0,25 điểm) Câu VII (2.0 điểm) Na3[RhCl6] (0,375 điểm) ; Na3[RhCl6].12H2O (0,375 điểm) Rh2S3.2H2S (0,5 điểm) Để loại bỏ muối tan, chủ yếu NaCl (0,25 điểm) Mỗi phản ứng 0,125 điểm 2Rh + 6NaCl + 3Cl2 = 2Na3[RhCl6] Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC Na3[RhCl6].12H2O = Na3[RhCl6] + 12H2O 2Na3[RhCl6] = 2Rh + 6NaCl + 3Cl2 2Na3[RhCl6] + 3H2S = Rh2S3.3H2S + 6NaCl + 6HCl Câu VIII (4.0 điểm) Công thức cấu tạo sản phẩm trung gian (Các chất A, B chất 0,5 điểm, C, D, E, F chất 0,75 điểm) Lưu ý trình chuyển từ D sang chất dòng thứ hai bao gồm nhiều giai đoạn _ HẾT _ Thí sinh làm cách khác, điểm tối đa Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl ĐỀ THI THỬ KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM 2010 Mơn: HỐ HỌC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm trang, có 10 câu) CÂU 1: (2,0 điểm) Oleum hỗn hợp tạo cho SO3 tan H2SO4 tinh khiết Trong hỗn hợp có axit dạng poli sunfuric có cơng thức tổng qt H2SO4.nSO3 hay H2Sn+1O3n+4 chủ yếu chứa axit sau: axit sunfuric H2SO4, axit đisunfuric H2S2O7, axit trisunfuric H2S3O10 axit tetrasunfuric H2S4O13 Cho biết công thức cấu tạo axit Giải thích SO3 lại dễ dàng phản ứng với H2O, HF, HCl, NH3 để hình thành nên phân tử tứ diện tương ứng Viết phương trình phản ứng cơng thức cấu tạo sản phẩm Kim cương than chì hai dạng thù hình ngun tố cacbon Tính khối lượng riêng thể tích mol chúng Biết rằng: Độ dài liên kết C–C (kim cương) 154 pm, C–C (than chì) 141 pm, khoảng cách lớp than chì 336 pm NA = 6,02.1023 Kim cương có cấu tạo tương tự silic số nguyên tử C ô mạng tinh thể kim cương gấp lần số nguyên tử C ô mạng tinh thể than chì CÂU 2: (2.0 điểm) Viết cơng thức cấu tạo Lewis, nêu trạng thái lai hóa vẽ dạng hình học phân tử ion sau: B2H6, XeO3, NO2+, NO2– Phản ứng NaNO3 nước với hỗn hống Na/Hg giống phản ứng etylnitrit C2H5NO2 với hydroxylamine NH2OH có mặt Natrietoxit cho sản phẩm Sản phẩm muối axit yếu không bền chứa Nitơ, axit đồng phân hóa tạo thành sản phẩm có ứng dụng thành phần nhiên liệu tên lửa Viết phương trình phản ứng xảy vho biết cơng thức cấu trúc axit đồng phân nói CÂU 3: (2.0 điểm) Cho phản ứng: A B C D (1) phản ứng đơn giản Tại 27oC 68oC, phương trình (1) có số tốc độ tương ứng k1 = 1,44.107 mol-1.l.s-1 k2 = 3,03.107 mol-1.l.s-1, R = 1,987 cal/mol.K Tính lượng hoạt hóa EA (cal/mol) giá trị A biểu thức k A e Tại 119oC, tính giá trị số tốc độ phản ứng k3 Nếu CoA = CoB = 0,1M 1/2 nhiệt độ 119oC E RT mol-1.l.s-1 CÂU 4: (2,0 điểm) Clobenzen có momen lưỡng cực 1 = 1,53 D (1 hướng từ nhân ngồi) ; anilin có momen lưỡng cực 2 = 1,60D (2 hướng từ vào nhân benzen) Hãy tính momen lưỡng cực chất sau: ortho – cloanilin ; meta – cloanilin para – cloanilin Tính pH dung dịch NH4HCO3 0,1M Biết H2CO3 có số phân li axit K1 = 4,5.10-7 ; K2 = 4,7.10-11, NH3 có pKb = 4,76 CÂU 5: (2,0 điểm) Có thể điều chế tinh thể FeCl3.6H2O theo cách sau: Hoà tan sắt kim loại vào dung dịch axit clohydric 25% Dung dịch tạo thành oxy hóa cách sục khí clo qua cho kết âm tính với K3[Fe(CN)6] Dung dịch cô bay 95oC tỉ trọng đạt xác 1,695 g/cm3 sau làm lạnh đến 4oC Tách kết tủa thu cách hút chân không cho vào dụng cụ chứa niêm kín Viết phản ứng dẫn đến kết tủa FeCl3.6H2O Có gam sắt mL dung dịch axit clohydric 36% (d=1,18g/cm3) cần để điều chế 1,00kg tinh thể Biết hiệu suất trình đạt 65% Đun nóng 2,752g FeCl3.6H2O khơng khí đến 350oC thu 0,8977g bã rắn Xác định thành phần định tính định lượng bã rắn Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC CÂU 6: (2,0 điểm) A chất bột màu lục khơng tan axit kiềm lỗng Khi nấu chảy A với KOH có mặt khơng khí thu chất B có màu vàng, dễ tan nước Chất B tác dụng với axit sunfuric chuyển thành chất C có màu da cam Chất C bị lưu huỳnh khử thành chất A oxi hóa axit clohiđric thành khí Clo Viết phương trình phản ứng xảy Từ chất A, B, C trên, hoàn thành sơ đồ sau: - t X A + N2 + H2O o C + (NH3)2S + H2O Y + S + NH3 + KOH B + (NH4)2S + KOH + H2O Z + S + NH3 C + H2SO4 + H2S T + S + K2SO4 + H2O CÂU 7: (2,0 điểm) Viết công thức cấu trúc dạng enol dietylmalonat (1), Etylaxetoaxetat (2) Trong cấu trúc (2), cho biết dạng bền nhất, dạng bền Giải thích? Cho biết cơng thức mạch hở chất sau: a b HO c d O CH3 O O O O C 2H OH O HOCH2 CH3CH2 OH Brevicomin Talaromicin A CÂU 8: (2,0 điểm) Cho biết sản phẩm tạo thành từ phản ứng sau gọi tên sản phẩm đó: C a Furan + (CH3CO)2O + (C2H5)2O: BF3 A b Thiophen + C6H5COCl + SnCl4 B + – c Pyrol + C6H5N2 Cl C d Pyrol + CHCl3 + KOH D o Viết sơ đồ điều chế izatin (indolin-2,3-dion) từ 2-nitrobenzoyl clorua CÂU 9: (2,0 điểm) Khi cho amoniac phản ứng cộng với axetanđehit thu sản phẩm không bền A, sản phẩm dễ bị tách nước thành B B dễ dàng trime hóa cho sản phẩm C triazin Mặt khác cho amoniac ngưng tụ với fomanđehit thu sản phẩm D (urotropin) có CTPT C6H12N4 Chất D có khả tác dụng với axit nitric anhiđrit axetic tạo E (hexogen hay xiclonit) chất nổ mạnh dùng đại chiến giới thứ II: C6H12N4 + 3HNO3 E + 3HCHO + NH3 Xác định A, B, C, D, E viết phương trình phản ứng xảy Giải thích khác nhiệt độ sôi dãy chất sau: (1) (2) (3) (4) N N N N 115oC S 117oC N N H H 256oC Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 187oC 10 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC CÂU 10: (2,0 điểm) Vitamin C (axit L-ascobic, pKa = 4,21) endiol có cấu trúc sau: H a Hãy giải thích tính axit axit L-ascobic cho biết ngun tử H HO có tính axit CH2OH C O b Điều chế L-ascobic từ D-glucozơ O Salixin C13H18O7 bị thủy phân elmusin cho D-glucozơ Saligenin C7H8O2 Salixin không khử thuốc thử Tolen Oxi hóa Salixin HNO3 thu HO OH hợp chất hữu X mà thủy phân cho D-Glucozơ anđehit Salixylic Metyl hóa Salixin thu pentametylsalixin, thủy phân hợp chất cho ta 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-Glucozơ Xác định CTCT Salixin _ HẾT _ - Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl axit L- ascobic 21 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl ĐỀ THI THỬ KÌ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2008 – 2009 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC ĐẠI CƯƠNG Câu Ý Nội dung Tính được: 437nm Sự hấp thụ ánh sáng nằm phổ nhìn thấy nên có màu Cấu tạo NH3 cho thấy quanh nguyên tử N trung tâm có vùng khơng gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam giác Điểm 0,5 với góc liên kết nhỏ 109o 28' (cặp electron tự đòi hỏi khoảng không gian khu trú lớn hơn) H N H N H H H H Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm nguyên tử N Phân tử ClF3 cỏ khoảng không gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E2) nên phân tử có dạng chữ T (Các electron tự chiếm vị trí xích đạo) = 0,75 F F Cl F F F 0, 25 Cl F Phân tử XeF4 có vùng khơng gian khu trú electron, có hai cặp electron tự (AB4E2) nên có dạng vng phẳng (trong cấu trúc cặp electron tự phân bố xa nhất) F F F Xe F F Xe F F F Cấu hình electron: O 1s22s22p4 bền O+ 1s22s22p3 lực đẩy lẫn ô orbital phân lớp 2p O+ đạt cấu hình bán bão hòa phân lớp 2p nên bền Đặt b số chắn electron nguyên tử đới với electronbị tách Ta có: Z*2 I1 13, 13, 614 Z*2 n (8 b) b n - 0,25 0,5 2.0 E Cr O2 / 2Cr3 = E E o Cr2 O72 / 2Cr 3 o Cr2 O72 / 2Cr 3 2 0, 0592 Cr2 O7 H lg Cr 3 2 14 0, 0592 0, 0592 Cr2 O7 lg H lg 6 Cr 3 E oCr O2 / 2Cr3 0,138pH Đặt: E'Cr O 2 14 / 2Cr 3 0,5 2 0, 0592 Cr2 O7 lg Cr 3 o E Cr 0,138pH O 2 / 2Cr 3 E 'Cr O2 / 2Cr3 điều kiện phụ thuộc vào pH pH giảm dung dịch có mơi trường axit E’ tăng, tính oxi hóa Cr2 O72 mạnh - Tại pH = 0, [H+] = 1M E = Eo = 1,33V Tại pH = E’ = 0,364 < E oI / 2I 0, 6197V nên khơng oxi hóa I Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,25 22 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC 0,25 o E Co(OH)3 / Co(OH)2 = E Co(OH) 0, 0592 lg / Co(OH) Thay [OH ] K W ta có: [H ] [OH ] o E Co(OH)3 / Co(OH)2 = E Co(OH) 0, 0592 lg / Co(OH) 2 [H ] KW Eo E oCo(OH)3 / Co(OH)2 0, 0592 lg[H ] 0, 0592 lg K W Thay Co(OH) / Co(OH) 0,25 = 0,17 K W 1014 E oCo(OH)3 / Co(OH)2 0, 0592pH 0, 0592 lg K W 0,5 E Co(OH)3 / Co(OH)2 = 0,996 0, 0592pH pH tăng E giảm nghĩa tính oxi hóa Co(OH)3 giảm, tính khử Co(OH)2 tăng 0,25 2.0 - Phản ứng động học bậc hai, áp dụng phương trình Archénius ta có: ln k1 ln k ln k1 E A E A ln A ; ln k ln A RT1 RT2 E A E ln A A ln A RT2 RT1 k EA 1 k1 R T1 T2 T T k E A R ln 3688, 2(cal / mol) T2 T1 k1 ln 0,5 0,25 E - k A e RT A k E k1 109 (mol1.l.s 1 ) E e RT e RT1 k3 A e 1/ 0,25 6,15 10 (mol 1.l.s 1 ) E RT3 0,25 1, 63 107 (s) k CoA 0,25 1.5 Trong dung dịch NaCl có: NaCl Na++Cl- ; 2H2O H3O + + OHKhi điện phân có trình sau xảy ra: Catode: Na+ + Hg + e Na(Hg) 2H2O + H3O + 2e 2H2O + 2e Anode: H2O Cl - 1 H3O + OH 2 H2 + 2H2O 1 + - - H2 + OH (1) (2) + O2 + 4H3O + 4e (3) Cl2 + 2e (4) 4.0,125 = 0,5 7 E Na / Na (Hg) 1, 78V , E 2H O / H 0, 00V 0, 0592 lg10 0, 413V E ' 2H 3O / H E o 2H 3O / H 2 H 1, 713 Do E '2H O / H E oNa / Na (Hg) nên bắt đầu 0,25 điện phân, Katode q trình (2) xảy ra, có H2 Anode Ở Anode: Từ (3) ta có: E O2 / H2O E Oo / H2O 0, 0592 lg[H3O ] 0,817V ; E O' / H 2O E O2 / H 2O O2 1, 617V Bởi vì: E Cl / 2Cl E 'O2 / H 2O nên Anode xảy q trình (4) có Cl2 bay Phương trình điện phân: 2Cl- + 2H2O H2 + Cl2 2OHCopyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,25 0,25 23 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC Thế phân giải: V = E 'A E 'K = 3,053V 0,25 Sau thời gian, [OH-] tăng nên pH tăng Khi pH = 11, phản ứng điện phân xảy sau: Tại Catode: [H+] =10-11 E 2H O / H 0, 649V ; E '2H O / H 1,949V E oNa / Na nên 2 Anode có trình (1) xảy Tại Anode: E O2 / H2O E Oo / H2O 0, 0592 lg[H3O ] 0,581V ; E O' / H2O 1,381V Do E Cl / 2Cl E 'O2 / H 2O nên Anode có Cl2 bay 0,25 Phương trình điện phân: 2Na+ + 2Cl- + 2Hg Cl2 + 2Na(Hg) Thế phân giải: V = E E = 3,12V ' A 0,25 ' K 0,25 0,25 2.5 o Độ dài cạnh a ô mạng sở sắt là: a 4r 1, 24 2,86 A 3 0,25 Khi sắt có chứa cacbon, độ tăng chiều dài cạnh a ô mạng sở là: 0,25 o (rFe rC ) a 2(1, 24 0, 77) 2,86 1,16 A o Độ dài cạnh a ô mạng sở sắt là: a 4r 1, 26 3,56 A 2 Khi sắt có chứa cacbon, độ tăng chiều dài cạnh a ô mạng sở là: 0,25 o (rFe rC ) a 2(1, 26 0, 77) 3,56 0,5 A 0,25 Kết luận: Khả xâm nhập cacbon vào sắt khó vào sắt , có độ hịa tan C sắt nhỏ sắt 0,5 1.5 Đặt CTPT A là: PtxCly(NH3)z(H2O)t Vì phức chất A phức nhân nên phân tử khối M Pt 100% 195 100 301(g / mol) Từ % thành phần có A %Pt 64, 78 x = 1, y = 2, z = 1, t = CTPT là: PtCl2(NH3)(H2O) A: M A 0,25 CTCT đồng phân cis, trans: Cis Xét phản ứng chuyển hóa: Cis Cân bằng: G o 298K -2 10 – x Cân bằng: 0,125.2 = 0,25 Trans x 402 396 6kJ = -6000J ; K e Xét phản ứng chuyển hóa: Cis Trans Trans -2 6000 8,314 298 0,5 11, 27 K = 11,27 10 – x x x [trans] = 11, 27 x [trans] 9, 103 [cis] 10 4 K 2 [cis] 10 x Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,25.2 = 0,5 24 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC 1.5 + Do môi trường đệm [H3O] = const nên biểu thức tốc độ phản ứng là: v k[NO NH ] phản ứng bậc theo thời gian 0,5 - Cơ chế 1: v k1[NO NH ] loại 0,25 0,25 - Cơ chế 2: v k [NO NH 3 ] Mà: [NO NH3 ] k 0,25 Vậy: v k 3k [NO2 NH ][H3O ] loại [H 2O] [NO NH ][H 3O ] [H 2O] 0,25 - Cơ chế 3: v k [NO NH ] Mà: [NO2 NH ] k Vậy: v k k [NO2 NH ][H 2O] [H3O ] [NO2 NH ][H O] [H3O ] 0,5 Trong môi trường dung dịch nước [H2O] = const Chọn chế 2.0 chất 0,125.5 = 0,625 Hợp chất AxBy muối Khi bị thuỷ phân cho thoát H2S Hợp chất AnCm Al2O3 nhôm oxi Vậy A Al nhôm, B S lưu huỳnh, C O oxi Hợp chất AoBpCq Al2(SO4)3 nhôm sunfat Al + 3S Al2S3 Al2S3 + H2O Al(OH)3 + H2S Al + O2 Al2O3 S + O2 SO2 Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H3O+ Số mol nguyên tử S 3,2 gam lưu huỳnh: n S ptrình 0,125.5 = 0,625 0,25 3, 0,1mol 32 Dùng cơng thức: n PV tính số mol phân tử lưu huỳnh trạng thái RT nhiệt độ : * 444,6oC: n1 = 0, 0125 mol gồm phân tử S8 0, 0125 = 0,1 mol * 450oC: n2 = 0,015 mol, số nguyên tử S trung bình phân tử: 0,1 6, 67 0, 015 0,25 0,25 0,25 Thành phần lưu huỳnh nhiệt độ gồm phân tử lưu huỳnh có từ đến nguyên tử * 500oC: n3 = 0,02 mol, số nguyên tử S trung bình phân tử: 0,1 5 0, 02 0,25 Thành phần lưu huỳnh nhiệt độ gồm phân tử lưu huỳnh có từ đến nguyên tử gồm phân tử S5 * 900oC: n4 = 0,05 mol, số nguyên tử S trung bình phân tử: 0,1 2 0, 05 Thành phần lưu huỳnh nhiệt độ gồm phân tử lưu huỳnh có từ đến nguyên tử gồm phân tử S2 * 1500oC : n5 = 0,1 mol : Hơi lưu huỳnh gồm nguyên tử S Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,25 0,25 25 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC 3.0 Năng lượng electron phân lớp l có số lượng tử hiệu dụng n* tính theo biểu thức Slater: 1 = -13,6 x (Z – b)2 /n* (theo eV) 0,25 2+ Hằng số chắn b số lượng tử n* tính theo quy tắc Slater Áp dụng cho Ni (Z=28, có 26e) ta có: Với cách viết [Ar]3d8: 1s = -13,6 x (28 – 0,3)2/12 = -10435,1 eV = - 1934,0 eV 2s,2p = -13,6 x (28 – 0,85x2 – 0,35x7)2/ 22 2 = - 424,0 eV 3s,3p = -13,6 x (28 – 1x2 – 0,85x8 – 0,35x7) /3 2 = - 86,1 eV 3d = - 13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x – 0,35x7) /3 E1 = 1s + 2s,2p + 3s,3p + 3d = - 40423,2 eV Với cách viết [Ar]sd64s2: 1s, 2s,2p, 3s,3p có kết Ngoài ra: = - 102,9 eV 3d = -13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x5)2/32 = - 32,8 eV 4s = - 13,6 x (28 – 1x10 – 0,85x14 – 0,35)2/3,72 Do E2 = - 40417,2 eV E1 thấp (âm) E2, cách viết ứng với trạng thái bền Kết thu phù hợp với thực tế trạng thái ion Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8 0.125.5 = 0,625 0,125.3 = 0,375 0,25 1.5 - t = 48 h = ngày đêm - Áp dụng biểu thức tốc độ phản ứng chiều bậc cho phản ứng phóng xạ, có: = 0,693/t1/2; Với t1/2 = 2,7 ngày đêm, = 0,257 (ngày đêm)-1 Từ pt động học p.ư chiều bậc nhất, ta có: =(1/t) ln N0/N Vậy: N/N0 = e- t = e-0,257 x = 0,598 Như vậy, sau 48 độ phóng xạ mẫu ban đầu cịn: 0,598 x = 2,392 (mCi) Do số gam dung môi trơ cần dùng là: (2,392 : 0,5) – 1,0 = 3,784 (g) ta 0,25 0,25 0,25 0,25 Phần thể tích bị chiếm nguyên tử mạng tinh thể phần thể tích mà nguyên tử chiếm tế bào đơn vị (ô mạng sở) - Đối với mạng đơn giản: + Số nguyên tử tế bào: n = x 1/8 = + Gọi r bán kính nguyên tử kim loại, thể tích V1 nguyên tử kim loại: V1 = 4/3 x r3 (1) + Gọi a cạnh tế bào, thể tích tế bào là: V2 = a3 (2) Trong tế bào mạng đơn giản, tương quan r a thể hình sau: 10 r a hay a = 2r (3) Thay (3) vào (2) ta có: V2 = a3 = 8r3 (4) Phần thể tích bị chiếm nguyên tử tế bào là: V1/V2 = 4/3 r3 : 8r3 = /6 = 0,5236 Đối với mạng tâm khối: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,5 ... 1, 42 - - - - - - - - - - HẾT - - - - - - - - - Copyright © 20 10 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 21 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MƠN HĨA HỌC http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl ĐỀ THI THỬ KÌ THI HỌC... CH2OH–CH2CH2CH2=CHO 5-hidroxipentanal b CHOCH2CH2CHOHCH=CH–CH=CH2 4-hidroxiocta-5,7-dienal c CH3CH2CHOHCHOH(CH2)3COCH3 6,7-dihidroxinonan -2 - on d (HOCH2)2CH–CHOHCH2CO(CH2)2CH(C2H5)CH2OH 2, 8-di(hidroxometyl )-1 ,3-dihidroxidacan-5-on... ứng 0 ,25 điểm) Na2N2O2 + 8NaOH + 8Hg 2NaNO3 + 8Na(Hg) + 4H2O - Na2N2O2 + 3C2H5OH NH2OH + C2H5NO2 + 2C2H5ONa Na2N2O2 muối axit hyponitrơ H2N2O2 (2. 0, 125 = 0 ,25 ) HO HO OH N N N N OH - Cấu