Thông tin tài liệu
SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: HĨA HỌC Ngày thi 09/10/2012 (Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề) Đề thi gồm 10 câu, 02 trang Câu (2,0 điểm): Ở nhiệt độ 600K đối với phản ứng: H 2(k) + CO2(k) ⇌ H2O(k) + CO(k) có nồng độ cân bằng của H2, CO2, H2O và CO lần lượt bằng 0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 (mol/L) Tính KC, Kp của phản ứng Nếu lượng ban đầu của H2 và CO2 bằng và bằng mol được đặt vào bình lít thì nồng độ cân bằng chất là bao nhiêu? Câu (2,0 điểm): Một hợp chất được tạo thành từ ion M + và X22- Trong phân tử M2X2 có tổng số hạt proton, nơtron, electron bằng 164, đó số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện là 52 Số khối của M lớn số khối của X là 23 đơn vị Tổng số hạt proton, nơtron, electron ion M+ nhiều ion X22- là hạt Xác định nguyên tố M, X và công thức phân tử M 2X2 Viết cấu hình electron của M +; viết công thức electron của ion X22- Cho hợp chất M2X2 tác dụng với nước Viết phương trình phản ứng xảy và trình bày phương pháp hóa học để nhận biết sản phẩm Cho biết có thể xảy phản ứng thuận nghịch sau của hợp chất H2X2: H2X2 + Ba(OH)2 BaX2 + 2HOH Phản ứng này nói lên tính chất hóa học gì của H2X2? Câu (2,0 điểm): Xác định nồng độ H+ và giá trị pH của dung dịch CH 3COOH 0,1M và dung dịch X tạo thành cho 0,82g CH3COONa vào 1,0 L dung dịch CH3COOH 0,1M Phải thêm vào gam NaOH rắn vào dung dịch X để làm pH tăng đơn vị? So với [CH3COOH] dung dịch CH3COOH 0,1 M thì [CH3COOH] dung dịch thứ nhất và thứ hai thay đổi theo tỉ số nào? Cả ba ý có thể tính gần Biết Ka(CH3COOH) = 10-4,76 Câu (2,0 điểm): Cho phương trình phản ứng: (1) (X) + HCl → (X1) + (X2) + H2O (5) (X2) + Ba(OH)2 → (X7) (2) (X1) + NaOH → ↓(X3) + (X4) (6) (X7) + NaOH → ↓(X8) + (X9) + … (3) (X1) + Cl2 → (X5) (7) (X8) + HCl → (X2) +… (4) (X3) + H2O + O2 → ↓(X6) (8) (X5) + (X9) + H2O → (X4) + … Hoàn thành phương trình phản ứng và cho biết chất X, X1,…, X9 Câu (2,0 điểm): Cho kim loại A tác dụng với dung dịch muối B Viết phương trình hóa học xảy trường hợp sau: Tạo chất khí và kết tủa trắng Sục CO2 dư vào sản phẩm, kết tủa tan cho dung dịch suốt Tạo chất khí Cho dung dịch HCl vào dung dịch thu được thấy giải phóng khí Dẫn khí này vào nước vôi dư thấy nước vôi vẩn đục Kim loại mới sinh bám lên kim loại A Lấy hỗn hợp kim loại này hòa tan dung dịch HNO3 đặc nóng thu được dung dịch G có ḿi và khí D nhất Sau phản ứng kết thúc, được chất khí và dung dịch K Chia dung dịch K làm phần: - Sục từ từ khí CO2 đến dư vào phần thấy tạo thành kết tủa - Sục từ từ khí HCl vào phần thấy tạo kết tủa, sau đó kết tủa tan HCl dư tạo dung dịch Y suốt Nhỏ dung dịch NaOH từ từ vào Y thấy tạo kết tủa, sau đó tan NaOH dư Câu (2,0 điểm): Muối KClO4 được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KClO Thực tế điện phân điện cực, ngoài nửa phản ứng tạo sản phẩm là KClO cịn đờng thời xảy nửa phản ứng tạo thành khí khơng màu Ở điện cực thứ hai xảy nửa phản ứng tạo khí nhất Hiệu suất tạo thành sản phẩm đạt 60% Viết ký hiệu của tế bào điện phân và nửa phản ứng anot và catot Tính điện lượng tiêu thụ và thể tích khí điện cực (đo 25 0C và atm) điều chế được 332,52g KClO4 Câu (2,0 điểm): Cho ba hợp chất A, B, C: HO C CH3 O A HO C C CH3 O B CH3 OH O C Hãy so sánh tính axit của A và B Hãy so sánh nhiệt độ sôi; độ tan dung môi không phân cực của B và C Cho biết số đồng phân lập thể có thể có của A, B và C Câu (2,0 điểm): Hỗn hợp X gồm hai chất hữu A, B chứa chức ancol hoặc anđehit hoặc cả hai Trong cả A, B số nguyên tử H gấp đôi số nguyên tử C, gốc hiđrocacbon có thể no hoặc có liên kết đôi Nếu lấy số mol A hoặc B phản ứng hết với Na thì thu được V lít hiđro Cịn nếu lấy số mol A hoặc B cho phản ứng hết với hiđro thì lượng H cần là V lít Cho 33,8 gam X phản ứng hết với Na thu được 5,6 lít hiđro đktc Nếu lấy 33,8 gam X phản ứng hết với AgNO NH3 sau đó lấy Ag sinh phản ứng hết với HNO3 đặc thu được 13,44 lít NO2 đktc Xác định công thức cấu tạo của A, B Câu (2,0 điểm): Công thức đơn giản nhất của hiđro cacbon A là CH Biết phân tử khối của A nhỏ 150 đvC Cho A tác dụng với dung dịch Brom dư thu được sản phẩm B chứa 26,67% cacbon khới lượng Biết A có tính quang hoạt, oxi hoá A thu được sản phẩm là axit benzoic Xác định công thức cấu tạo của A Viết phương trình phản ứng của A phản ứng được với chất: Dung dịch Brom dư, H 2O 2+ o (Hg , t ), dung dịch Ag(NH3)2+, H2 dư/Ni Câu 10 (2,0 điểm): Clobenzen phản ứng với dung dịch NaOH đậm đặc nước nhiệt độ và áp suất cao o (350 C, 4500 psi), phản ứng của 4–nitroclobenzen xảy dễ dàng (NaOH 15%, 160 oC) 2,4 – Đinitroclobenzen thuỷ phân dung dịch nước của natri cacbonat 130 oC và 2,4,6– trinitroclobenzen thuỷ phân cần nước đun nóng Sản phẩm của tất cả phản ứng là phenol tương ứng Xác định loại phản ứng và rõ chế tổng quát của phản ứng này – Nitroclobenzen phản ứng với dung dịch hydroxit nước nhanh hay chậm so với – nitroclobenzen? 2,4 – Đinitroclobenzen phản ứng với N – metylanilin cho amin bậc ba, viết công thức cấu tạo của amin này Nếu 2,4 – đinitroflobenzen phản ứng với tác nhân nucleophin nhanh 2,4– đinitroclobenzen thì có thể kết luận gì chế phản ứng trên? HẾT -Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học Họ tên thí sinh : Số báo danh Họ tên, chữ ký: Giám thị 1: Giám thị 2: HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT SỞ GD&ĐT NINH BÌNH Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: Hóa học Ngày thi 9/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm trang) Câu Đáp án Điểm (1 điểm) Kc = [ H 2O ] [ CO ] [ H ] [ CO2 ] = 0,5 × 0, 425 = 0,7716 ; 0, × 0, 459 Kp = Kc(RT)∆n = 0,7716 (2 điểm) (do ∆n = 0) 0,5 0,5 (1 điểm) Ở trạng thái cân bằng: [H2O] = a ; [CO] = a; [H2] = [CO2] = 0,2 – a 0,5 Ta có : a = 0,7716 → a = 0,094 và 0,2 – a = 0,106 (0, − a) (1 điểm) Gọi Z, N là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron nguyên tử M, và Z', N' là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron nguyên tử X Theo điều kiện của bài toán ta có phương trình sau: 2(2Z + N) + 2(2Z' + N') = 164 (1) (4Z + 4Z') - 2(N + N') = 52 (2) (Z + N) - (Z' + N') = 23 (3) (2Z + N - 1) - (4Z' + 2N' + 2) = (4) (2 điểm) Giải hệ phương trình (1, 2, 3, 4) ta có Z = 19, đó là K và Z' = 8, đó là O Công thức phân tử là K2O2 Cấu hình electron của K+ : 1s22s22p63s23p6 Công thức electron của O 22− : [: : (0,5 điểm) Cho hợp chất K2O2 tác dụng với nước: 2K2O2 + 2H2O → KOH + O2 Để nhận biết KOH cho quỳ tím vào hố xanh hoặc dung dịch ḿi Fe3+; Cu2+ hoặc dùng oxit hiđroxit lưỡng tính; Nhận biết oxi dùng que đóm có tàn lửa đỏ, que đóm bùng cháy (0,5 điểm) Phương trình phản ứng: H2O2 + Ba(OH)2 BaO2 + 2H2O Cho thấy H2O2 đóng vai trò axit hai lần axit rất yếu (0,5 điểm) (2 điểm) CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ CH3COONa → CH3COO- + Na+ – Dung dịch axit axetic ban đầu: [CH3COO-] = [H+]; [CH3COOH]ban đầu ≈ Caxit ≈ 0,1M + [H ] ≈ (0,1Ka)1/2 = 10-2,88 → pH = 2,88 CH 3COO − H + Ka = = 10−4,76 [ CH 3COOH ] Hỗn hợp axit yếu và muối của nó là dung dịch đệm nên: pH = pK a + log (0,5 điểm) [Ac − ] = 3,76 [HAc] 0,5 0,25 O O : ] 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: Hóa học Ngày thi 9/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm trang) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Khi pH tăng đơn vị → pH = 4,76 = pKa → [CH3COOH] = [CH3COO-] = o o ( CCH 3COOH + CCH 3COONa ) = 0,055 0,25 o → CNaOH = [CH3COO-] - CCH 3COONa = 0,045 M → nNaOH = 0,045 mol → mNaOH = 1,8 gam (1 điểm) – Thêm CH3COONa: [CH3COOH]2 = [H+].Cḿi/Ka ≈ 0,1M hoặc xác [CH3COOH]2 = Caxit - [H+]2 = 0,0986M→ [CH3COOH]2/[CH3COOH]1 ≈ – Thêm NaOH: [CH3COOH]3 = [H+].(Cmuối + Cb)/Ka = 0,055M [CH3COOH]3/[CH3COOH]1 ≈ 0,55 (1) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 + H2O (X) (X1) (X2) (2) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl (X1) (X3) (X4) (2 điểm) (3) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (X1) (X5) (4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓ (X3) (X6) (5) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (X2) (X7) (6) Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O (X7) (X8) (X9) (7) BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O (X8) (X2) (8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6NaCl (X5) (X9) (0,5 điểm) (2 điểm) Ba + dung dịch Ba(HCO3)2 Ba + H2O → Ba(OH)2 + H2 ↑ Ba(OH)2 + Ba(HCO3)2 → BaCO3 ↓ + H2O CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2 tan (0,5 điểm) Na + dung dịch (NH4)2CO3 Na + H2O → NaOH + H2 ↑ NaOH + (NH4)2CO3 → Na2CO3 + NH3 ↑ + H2O HCl + Na2CO3 → NaCl + CO2 ↑ + H2O 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT SỞ GD&ĐT NINH BÌNH Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: Hóa học Ngày thi 9/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm trang) CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (0,5 điểm) Fe + dung dịch CuSO4 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu ↓ t Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 ↑ + H2O t Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 ↑ + H2O Sắt hay đồng dư tác dụng với phần với Fe(NO3)3 Fe + Fe(NO3)3 → Fe(NO3)2 Dung dịch G chứa muối : Fe(NO3)3; Cu(NO3)2; Fe(NO3)2 Hoặc kim loại khác đẩy muối sắt (0,5 điểm) Na + dung dịch AlCl3 Na + H2O → NaOH + H2 ↑ NaOH dư + AlCl3 → NaAlO2 + NaCl + H2O - Phần 1: CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + H2O + NaAlO2 → Al(OH)3 ↓ + NaHCO3 - Phần : HCl + NaOH → NaCl + H2O HCl + H2O + NaAlO2 → Al(OH)3 ↓ + NaCl HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + H2O NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 ↓ + NaCl NaOH dư + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O (1 điểm) (2 điểm) - Kí hiệu của tế bào điện phân: Pt KClO3 (dd) Pt Phản ứng chính: anot: ClO3 - 2e + H2O → ClO4 - + 2H+ catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OHClO3- + H2O → ClO4- + H2 o o Phản ứng phụ: anot: catot: → 2H+ + H2O - 2e 0,5 0,5 0,25 0,5 O2 2H2O + 2e → H2 + 2OHH2O → O2 + H 2 0,25 (1 điểm) nKClO4 = 332,52 = 2,4mol 138,5 q = 2,4 mol 2F c 100 = 8.F = 8(96485 C) = 771880 C mol 60 8F = mol - Khí catot là hydro: n H = 2F / mol nRT 4.0,08205.298 = = 97,80 lit V H2 = P Khí anot là oxy: nF tạo O2 = 0,4 = 3,2 F 0,5 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MÔN: Hóa học Ngày thi 9/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm trang) O2 3,2 F = 0,8 mol 4F / mol n = Nếu thí sinh lấy F = 96500 thì kết quả là q = 772000 cho điểm tối đa (0,5 điểm) Tính axit được đánh giá bằng khả phân li H+ của nhóm OH Khả này thuận lợi có hiệu ứng kéo electron (-I hoặc –C) nằm kề nhóm OH Ở A vừa có hiệu ứng liên hợp (-C) và hiệu ứng cảm ứng (-I); B có hiệu ứng (-I) Tính axit của (A) > (B) (Có thể giải thích bằng cách biểu diễn hiệu ứng công thức) (1 điểm) (2 điểm) Chất C có liên kết hidro nội phân tử, B có liên kết hidro liên phân tử (Biểu diễn liên kết hidro của hai chất) - Liên kết hidro làm tăng điểm sôi → nhiệt độ sôi của (C) nhỏ (B) - (C) có độ tan dung môi không phân cực lớn (B) (0,5 điểm) A, có C*, có thể tồn đồng phân lập thể B, C có C* → có 16 đồng phân (1 điểm) Phản ứng với Na cho lượng H2 nên A, B có số nhóm –OH + Ta thấy A, B có (π + vòng) = nên mol A hoặc B pư được với mol hiđro theo giả thiết suy mol A hoặc B pư với Na cho 0,5 mol hiđro →A, B có nhóm –OH 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Vậy A, B có trường hợp sau: TH1: A là HO-CnH2n-CHO(a mol); B là HO-CmH2m-CHO(b mol) + Ứng với trường hợp ta có hệ: (2 điểm) a(46 + 14n) + b(14m + 46) = 33,8 0,5a + 0,5b = 5, / 22, 2b + 2b = 13, 44 / 22, a + b = 0,5 và a + b= 0,3 loại 0,5 TH2: A là CnH2n-1OH(a mol); B là HO-CmH2m-CHO(b mol) + Ứng với trường hợp ta có hệ: a(16 + 14n) + b(14m + 46) = 33,8 0,5a + 0,5b = 5, / 22, 2b = 13, 44 / 22, a = 0,2; b = 0,3 và 2n + 3m = 12 n = m = thỏa mãn + Vậy A là: CH2=CH-CH2-OH và B là HO-CH2-CH2-CHO (1 điểm) (2 điểm) MA = 13n < 150 → n ≤ 11 A quang hoạt và có vòng benzen →A có nhất 10 nguyên tử C Vì số nguyên tử H lẻ →A là C10H10 0,5 0,5 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT SỞ GD&ĐT NINH BÌNH A + xBr2 → C10H10Br2x Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: Hóa học Ngày thi 9/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm trang) Vì %mC = 26,67% → x = → A khơng thể có vịng cạnh, phải có cấu tạo: 0,5 C6H5CH(CH3)C≡ CH hoặc C6H5hoặc C6H52 (1 điểm) C6H5CH(CH3)C≡ CH + Br2 → C6H5CH(CH3)CBr2-CHBr2 C6H5CH(CH3)C≡ CH + H2O → C6H5CH(CH3)COCH3 0,5 C6H5CH(CH3)C≡ CH + Ag(NH3)2+ → C6H5CH(CH3)C≡ CAg +NH3 + NH4+ C6H5CH(CH3)C≡ CH + 5H2 → C6H11-CH(CH3)C2H5 (0,5 điểm) Phản ứng đầu tiên theo chế tách-cộng với tiểu phân trung gian là Arin Phản ứng lại: thế nucleophin nhân thơm Cơ chế tổng quát: X X + Nu- E (1) E 0,5 0,25 Nu- Nu - 0,5 (2) + XE X = Cl E = NO2 (1 → nhóm) (0,5 điểm) Chậm không có hiệu ứng –C của –NO làm tăng mật độ điện dương nguyên tử C 10 (2 điểm) (0,5 điểm) Công thức cấu tạo: NO2 CH3 N 0,25 0,5 0,5 O2N (0,5 điểm) Giai đoạn 1: Tốc độ phụ thuộc mật độ e nguyên tử C liên kết với X → X là F thì tốc độ cao Giai đoạn 2: Tốc độ phụ thuộc lượng liên kết C - X → X là Cl thì tốc độ cao Tốc độ chung giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng → Giai đoạn chậm -Hết - 0,25 0,25 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: HĨA HỌC Ngày thi 10/10/2012 (Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề) Đề thi gồm 10 câu, 02 trang Câu (2,0 điểm): Cho biết sớ giá trị lượng ion hố thứ nhất (I 1,eV): 5,14; 7,64; 21,58 của Ne , Na, Mg và sớ giá trị lượng ion hố thứ hai (I 2, eV): 41,07; 47,29 của Na và Ne Hãy gán giá trị I1,I2 cho nguyên tố và giải thích Hỏi I2 của Mg thế nào so với giá trị trên? Vì sao? Giải thích sao: a) Axit flohydric là axit yếu nhất axit HX lại tạo được muối axit cịn axit khác thì khơng có khả này? b) B và Al là hai nguyên tố kề nhóm IIIA có phân tử Al2Cl6 mà không có B2Cl6? Câu (1,0 điểm): Cho số liệu sau 298K: Ag+(dd) N3-(dd) K+(dd) AgN3(r) KN3(r) o -1 ∆G S(kJ.mol ) 77 348 -283 378 77 Xác định chiều xảy của trình sau: Ag+(dd) + N3-(dd) → AgN3(r) (1) K+(dd) + N3-(dd) → KN3(r) (2) Tính tích sớ tan của chất điện li tan Câu (3,0 điểm): Cho hai phản ứng graphit và oxi: C(gr) + ½ O2 (k) CO (k) (a) C(gr) + O2 (k) CO2 (k) (b) 0 Các đại lượng ∆H , ∆S (phụ thuộc nhiệt độ) của phản ứng sau: ∆H0T(a) (J/mol) = - 112298,8 + 5,94T ∆H0T(b) (J/mol) = - 393740,1 + 0,77T ∆S0T(a) (J/K.mol) = 54,0 + 6,21lnT ∆S0T(b) (J/K.mol) = 1,54 - 0,77 lnT Hãy lập hàm lượng tự Gibbs theo nhiệt độ ∆G 0T (a) = f (T) , ∆G 0T (b) = f(T) và cho biết tăng nhiệt độ thì chúng biến đổi thế nào? Trong thí nghiệm người ta cho bột NiO và khí CO vào bình kín, đun nóng bình lên đến 14000C Sau đạt tới cân bằng, bình có bốn chất là NiO (r), Ni(r), CO(k) và CO2(k) đó CO chiếm 1%, CO2 chiếm 99% thể tích; áp suất khí bằng bar (105 Pa) Dựa vào kết quả thí nghiệm và kiện nhiệt động cho trên, tính áp śt khí O tờn cân bằng với hỗn hợp NiO và Ni 14000C Câu (2,0 điểm): Hợp chất MX2 phổ biến tự nhiên Hòa tan MX2 bằng dung dịch HNO3 đặc nóng, dư, thu được dung dịch A Cho A tác dụng với BaCl thấy tạo thành kết tủa trắng, cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư thấy tạo thành kết tủa nâu đỏ Hỏi MX2 là chất gì? Gọi tên chất này và viết phương trình phản ứng xảy Nước tự nhiên (nước suối) vùng mỏ có MX bị axit hóa rất mạnh (pH thấp) Hãy viết phương trình phản ứng để giải thích tượng đó Nguyên tố X có thể tạo thành với flo hợp chất XFn, đó n có giá trị cực đại Dựa vào cấu hình electron của X để tìm giá trị đó Các obitan của nguyên tử trung tâm X lai hóa gì? Viết cấu hình electron (dạng obitan) của M và của ion thường gặp của kim loại M Câu (2,0 điểm): Canxi xianamit (CaCN2) là loại phân bón đa và có tác dụng tốt Nó có thể được sản xuất rất dễ dàng từ loại hóa chất thông thường CaCO3 Quá trình nhiệt phân CaCO3 cho chất rắn màu trắng XA và khí khơng màu XB khơng trì cháy Chất rắn màu xám XC và khí XD hình thành phản ứng khử XA với cacbon XC và XD có thể bị oxy hóa để tạo thành sản phẩm có mức oxy hóa cao Phản ứng của XC với nitơ cuối dẫn tới việc tạo thành CaCN2 Viết tất cả phương trình phản ứng xảy Khi thuỷ phân CaCN2 thì thu được chất gì? Viết phương trình phản ứng 3 Trong hóa học chất rắn thì anion CN 22- có thể có đồng phân Axit của cả hai anion được biết (chỉ tồn pha khí) Viết cơng thức cấu tạo của hai axit và cho biết cân bằng chuyển hóa hai axit ưu tiên phía nào? -1Câu (2,0 điểm): Cho 0,1 mol axit H3PO2 và H3PO3 tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được hai muối có khối lượng lần lượt là 10,408 g và 15,816 g Xác định công thức cấu tạo và gọi tên hai phân tử axit Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử photpho và cấu trúc hình học của hai phân tử Cho nguyên tử khối của nguyên tố: K = 39,09; H = 1,008; P = 30,97; O = 16,00 Câu (2,0 điểm): Hai chất hữu A và B có công thức phân tử C 3H6O A có loại hiđro B có loại A cho phản ứng iodofom B không tham gia phản ứng với dẫn xuất magie Một hai chất này phản ứng với axit malonic tạo thành hợp chất D có công thức phân tử là C 6H8O4 (axit meldrum) Chất D phản ứng được với Natri và có pKa = 4,83 Khi ngưng tụ D với andehit thơm thu được sản phẩm E Hãy xác định cấu trúc của A, B Chỉ rõ bằng phản ứng, đặc điểm cấu trúc Chất nào tạo D? Giải thích và viết phương trình phản ứng tạo D, E Tại D phản ứng được với Na? Câu (2,0 điểm): Một monosaccarit (A) có khối lượng phân tử là 150 đvC Khi xử lý A với NaBH thì sinh hai đồng phân lập thể (B) và (C) khơng có tính quang hoạt a) Vẽ cơng thức cấu tạo của A, B và C bằng cách sử dụng công thức chiếu Fischer b) Xác định cấu hình tuyệt đối của chất A, B, C Glyxin (H2N – CH2 – COOH) là α - aminoaxit Ba phân tử glyxin có thể tạo tripeptit Gly–Gly –Gly thông qua phản ứng ngưng tụ tạo thành amit và kèm theo tách hai phân tử nước a) Hãy viết công thức cấu tạo của tripeptit b) Từ hỗn hợp chất sau có thể tạo loại tripeptit? O O O H2N H2N H2N OH H H Glyxin (Gly) OH OH H CH3 L - Alanin (L - Ala) H3C H D - Alanin (D - Ala) c) Tổng cộng có peptit có đồng phân quang học số tripeptit trên? Câu (2,0 điểm): Isoleuxin được điều chế theo phản ứng sau (A, B, C, D là kí hiệu chất cần tìm): + CH (COOC2 H5 ) 1)KOH + Br2 +NH3 CH3CH2 CH CH3 → tO → C2 H 5ONa → C → Isoleuxin → D A 2)HCl B Br Hãy cho biết công thức của chất A, B, C, D và Isoleuxin Tiến hành phản ứng 3,5,5-trimetyl xiclohex-2-enon và n-butyl magie iodua Sau đó, thuỷ phân hỗn hợp bằng dung dịch HCl 4,0 M thu được hợp chất B; B chuyển hóa thành năm đờng phân, kí hiệu từ D1 đến D5 có công thức phân tử C13H22 Viết công thức cấu tạo của đồng phân D1, D2, D3, D4, D5 và giải thích hình thành chúng Câu 10 (2,0 điểm): Một monotecpenoit mạch hở A có công thức phân tử C10H18O (khung cacbon gồm hai đơn vị isopren nối với theo quy tắc đầu-đuôi) Oxi hoá A thu được hỗn hợp chất A1, A2 và A3 Chất A1(C3H6O) cho phản ứng iodofom và không làm mất màu nước brom Chất A2 (C2H2O4) phản ứng được với Na2CO3 và phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 cho kết tủa trắng không tan axit axetic; A2 làm mất màu dung dịch KMnO4 loãng Chất A3 (C5H8O3) cho phản ứng iodofom và phản ứng được với Na2CO3 Viết công thức cấu tạo của A1, A2 và A3 Vẽ công thức đồng phân hình học của A và gọi tên theo danh pháp IUPAC HẾT -Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học Họ tên thí sinh : Số báo danh Họ tên, chữ ký: Giám 2: thị -2- 1: Giám thị SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2012 – 2013 MƠN: Hóa học Ngày thi 10/10/2012 (Hướng dẫn chấm gồm trang) Câu Đáp án Điểm (1 điểm) * Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1): Na 11 ([Ne]3s1) 5,14(eV) Mg ([Ne]3s2) 7,64(eV) 12 Ne (2s22p6) 21,58(eV) 10 0,25 Vì Na có bán kính lớn và điện tích hạt nhân nhỏ Mg → lực hút của hạt nhân với electron ngoài nhỏ Mg → I1 nhỏ Ne có lớp vỏ ngoài bão hòa bền vững, Ne thuộc chu kỳ II nên 0,25 bán kính nhỏ so với Na và Mg → electron khó tách khỏi nguyên tử * Năng lượng ion hóa thứ hai (I2): Na+ -1e → Na2+ I2 = 47,29 (eV) + 2+ Ne -1e → Ne I2 = 41,07 (eV) + Na có cấu hình e giớng khí hiếm (bền vững) → e khó tách khỏi Na+ Ne+ không có cấu hình lớp vỏ ngoài giớng khí hiếm → electron 0,25 + (2 điểm) ngoài dễ tách so+ với electron của Na * I2 của Mg nhỏ nhất vì Mg có bán kính lớn nhất, đồng thời lớp vỏ 0,25 chưa bền vững (1 điểm) a) Một phần vì lượng liên kết H ─ F rất lớn, phần vì tan nước ion F– tương tác với phân tử HF tạo ion phức HF 2– Do phần phân tử HF liên kết tạo HF 2– nên hàm lượng tương đối của ion H 3O+ không lớn → HF có tính axit ́u Đờng thời dung dịch HF có ion dạng HF 2–, H2F3–, H3F4– 0,5 … trung hịa tạo ḿi axit KHF2, KH2F3 … b) Cả B và Al chưa đạt cấu hình khí hiếm vì liên kết M-Cl có tính cộng hóa trị Kích thước của nguyên tử B nhỏ nên có mặt của nguyên tử Clo có thể tích tương đới lớn, quanh nó gây tương tác đẩy lớn làm cho phân tử không bền vững Cl Cl Cl 0,5 Al Al Cl Cl Cl (0,5 điểm) Ag+(dd) + N3-(dd) → AgN3(r) ∆Go = 378 – (77 + 348) = -47kJ: Chiều thuận K+(dd) + N3-(dd) → KN3(r) o ∆G = 77 – (-283 + 348) = 12kJ: Chiều nghịch (1 điểm) 0,25 0,25 (0,5 điểm) AgN3 là chất tan Gọi Ks là tích sớ tan của nó: lg K s = − 47000 = −8,237 ⇒ K s = 5,79.10− 2.303.8.314.298 0,5 (2 điểm) (1 điểm) ∆G T0 (a ) = ∆H T0 (a ) − T∆S T0 (a) ∆G T0 ( a) = (- 112298,8 + 5,94 T) – T(54,0 + 6,21 lnT) ∆GT0 ( a) = -112298,8 – 48,06T - 6,21T lnT Hàm nghịch biến theo T → Khi tăng T thì ∆G0 giảm 0,5 Câu Đáp án - ∆G (b) = ( - 393740,1 + 0,77 T ) – T (1,54 - 0,77 lnT) ∆G (b) = ( - 393740,1 - 0,77 T + 0,77 TlnT) Khi T > e = 2,718 (hằng số e) thì lnT > → Hàm đồng biến → T tăng thì ∆G T0 tăng nếu T > e (2 điểm) Điểm T T * Từ phương trình (a), (b) tìm hàm Kp (c) 1673K cho phản ứng (c): (a) C (gr) + O2 (k) CO (k) x (-1 ) (b) C (gr) + O2 (k) CO2 (k) x1 (c) CO (k) + O2 (k) CO2 (k) (c) = (b) - (a) ∆G T0 (c) = ∆GT0 (b) − ∆GT0 ( a) ∆GT0 (c) = [-393740,1–0,77 T+0,77 TlnT]- [-112298,8-48,06T -6,21 TlnT] ∆G 0T (c) = −281441,3 + 47,29T + 6,98 T ln T ∆G 1673 (c) = −115650 J / mol lnKp, 1673 (c) = − ∆G (c) 115650 = = 8,313457 RT 8,314.1673 Kp, 1673 (c) = 4083 * Xét phản ứng (c) CO (k) + O2 (k) CO2 (k) x (-1) (d) NiO (r) + CO (k) Ni (r) + CO2 (k) x (1) NiO (r) Ni (r) + ½ O2 (k) pCO2 99 = Ở 1673K có Kp (d) = pCO Kp (d) 99 1/ = = 0,024247 = 2,42247.10 −2 1673K Kp (1)= p O = Kp (c) 4083 [ ] p O2 = K p (1) = (2,4247 10-2)2= 5,88 10-4 bar = 58, Pa (2 điểm) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (0,5 điểm) MX2 phổ biến tự nhiên, tác dụng với dd HNO đặc, nóng tạo dd A: dd A tác dụng với BaCl2 cho kết tủa trắng → A có ion SO42– dd A tác dụng với dd NH3 tạo kết tủa nâu đỏ → A có ion Fe3+ Vậy MX2 là FeS2 (pirit 0,25 sắt) FeS2 + 14H+ + 15 NO 3− → Fe3+ + 2SO42– + 15 NO2 ↑ + 7H2O Ba2+ + SO42– → BaSO4 ↓ 0,25 3+ Fe + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 ↓ + 3NH4+ (0,5 điểm) Nước suối bị axit hóa mạnh (pH thấp) là FeS bị oxi khơng khí oxi hóa tạo H+ theo phản ứng: 2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42– + 4H+ Hoặc 4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 4Fe3+ + SO42– + 4H+ 0,25 và phần: 4Fe2+ + O2 + 6H2O = FeO(OH) ↓ + H+ 0,25 (0,5 điểm) Cấu hình e của lưu huỳnh 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 3d0 Vì S có obitan 3d cịn trớng, nên 2e phân lớp 3s và 3p bị kích thích có thể nhảy lên phân lớp 3d trớng để tạo 6e độc thân, nghĩa là nó có thể Câu Đáp án Điểm với Flo liên kết cộng hóa trị, công thức XFn là SF6 0,25 Dựa vào cấu hình e bị kích thích 3s1 3p3 3d2 và giá trị n = Ta thấ y nguyên tử S SF lai hóa theo kiể u sp d (0,5 điểm) 0,25 Cấu hình electron của M 2s ↑↓ ↑↓ 1s Fe 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ Fe3+ Fe2+ 3d6 ↑↓ ↑ ↑ 4s ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 0,25 0,5 ↑ (2 điểm) (2 điểm) (1 điểm) ∆T CaCO3 → CaO + CO2 CaO + 3C → CaC2 + CO CO + O2 → CO2 CaC2 + O2 → CaCO3 + CO2 0,5 CaC2 + N2 → CaCN2 + C (0,5 điểm) Quá trình được gọi là trình Frank – Caro Quá trình này rất quan trọng kỹ thuật CaCN2 + 3H2O → CaCO3 + 2NH3 (0,5 điểm) Công thứ của hai đồng phân là: HN = C = NH N ≡ C – NH2 Cân bằng chuyển dịch phía tạo thành hợp chất có tính đới xứng (1,5 điểm) Từ 0,1 mol H3PO2 phản ứng với KOH tạo 0,1 mol muối ⇒ M muối = 10,408/ 0,1 mol = 104,08g/mol KxH3-xPO2 có M = 39,09 x + 1, 008 (3-x) + 30,97 + 32 = 104,08 M = 38,08 x + 65,994 = 104, 08 ⇒ x = Muối là KH2PO2 → phân tử axit có nguyên tử H linh động Từ 0,1 mol H3PO3 → 0,1 mol muối KyH3-y PO3 ⇒ khối lượng muối = 15,86g ⇒ M muối = 158,16g/mol 39,09 y + 1, 008 (3-y) + 30,97 + 48 = 158,16 38,08 y + 81,994 = 158, 16 ⇒ 38,08 y = 76,166 ⇒ y = 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 Công thức của muối là K2HPO3 → phân tử axit có nguyên tử H axit O O Các nguyên tử H axit phải liên kết với O để bị phân cực mạnh nên hai axit có P H P H H O công thức cấu tạo: H H O O H H3PO2 axit hypophotphorơ (2 điểm) H3PO3 axit photphorơ 0,5 (0,5 điểm) - Trong phân tử nguyên tử P có lai hoá sp Cả hai có cấu tạo tứ diện, nguyên tử P tâm tứ diện không 0,5 (1 điểm) Có hai cấu trúc sau ứng với công thức C3H6O thỏa mãn bài O O H C H3C CH3 (A) CH3 C H H (B) 0,5 Câu Đáp án Điểm – Phương trình phản ứng: CH3COCH3 + NaOH + I2 → CH3COONa + CHI3 + H2O + NaI – H nhóm CH3 giống H CH2 của B khác vị trí với OCH3 (0,5 điểm) Nếu chất B phản ứng thì tạo sản phẩm cộng nối đôi là hợp chất C6H10O5 COOH HOOC OCH3 + H2C COOH C C OCH3 O C CH3 H 0,25 O O O O H → Chất A phản ứng cộng với axit malonic COOH H O O + COOH O OH HOOC Axit Meldrum C6H8O4 O C6H8O4 + C6H5CHO → H2 O + H3C O H3C O O Ar O (0,5 điểm) Tính axit tăng là nhóm – CH2– cho proton (nhóm bị kẹp hai nhóm – CO–) Cacbanion tạo thành > CH– được ổn định nhờ nhóm – CO– gây hiệu ứng –C và –I rất mạnh (1 điểm) Một monosaccarit có công thức chung là Cn(H2O)n Vì khối lượng phân tử là 150 đvC thì công thức có thể là C5(H2O)5 Sản phẩm khử không quang hoạt → nhóm cacbonyl phải phân tử và là trục đối xứng (2 điểm) 0,25 0,5 0,5 0,5 (1 điểm) a) H2N-CH2CONH-CH2-CONH-CH2 COOH b) Mỗi Aa peptit có cách lựa chọn nên tổng số tri peptit là 33 = 27 c) Trong số đó thì 26 tripeptit có đồng phân quang học Aminoaxit khơng có tính quang hoạt: H2N – GGG – OH (1 điểm) Br Hb O (2 điểm) 0,5 HO C2H5CHCH(CO 2C2H5)H2+ 1.BuMgBr H2O A - H2O CH - Hb CHa2H5+CHCH(CO2H)2 -B Ha CH B C2H5CHC(CO2H)2 C D3 CH3 D2 Isoleuxin: C2H5CH(CH3)CH(NH2)COOH (1 điểm) D1 H+ - H O D5 D4 + 0,25 0,5 0,25 Br C2H5CHCHCO2H D CH3 Câu Đáp án Điểm Hai giai đoạn tạo B cách tách H+ 0,5 0,5 (0,5 điểm) A1 tham gia phản ứng iodofom nên A1 là hợp chất metyl xeton CH3COCH3 + I2 + NaOH → CHI3 + CH3COONa + NaI + H2O A2 phản ứng với Na2CO3 nên là axit HOOC-COOH + Na2CO3 → NaOOC-COONa + H2O + CO2 HOOC-COOH + Ca(OH)2 → CaC2O4 + 2H2O A3, C5H8O3, cho phản ứng iodoform, phản ứng được với Na2CO3 A3 vừa có nhóm chức metyl xeton vừa có nhóm chức axit CH3COCH2CH2COOH + I2 + NaOH → CHI3 + C2H4(COONa)2 + NaI + H2O 2CH3COCH2CH2COOH + Na2CO3 → 2CH3COCH2CH2COONa+ H2O + CO2 10 (2 điểm) 0,5 0,5 (1 điểm) A monoterpen mạch hở gồm đơn vị isopren nối với theo qui tác đầu đuôi, nên có khung cacbon là: Dựa vào cấu tạo của A1, A2, A3 nên xác định được vị trí liên kết đôi mạch cacbon: 0,5 Vì có hình thành axit oxalic nên A có thể là: OH OH Nerol Geraniol (E) -3,7- dimetyl octa-2,6-dienol (Z)-3,7-dimetyl octa-2,6-dienol -Hết - 0,5 ... SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2 012 – 2013 MƠN: HĨA HỌC Ngày thi 10/10/2 012 (Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề) Đề. .. C10H10 0,5 0,5 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT SỞ GD&ĐT NINH BÌNH A + xBr2 → C10H10Br2x Kỳ thi thứ - Năm học 2 012 – 2013 MÔN: Hóa học Ngày thi 9/10/2 012 (Hướng dẫn chấm gồm trang)... Khí anot là oxy: nF tạo O2 = 0,4 = 3,2 F 0,5 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT Kỳ thi thứ - Năm học 2 012 – 2013 MƠN: Hóa học Ngày thi 9/10/2 012 (Hướng dẫn chấm gồm
Ngày đăng: 02/05/2021, 11:10
Xem thêm:
