Đề thi học sinh giỏi lớp 12 THPT tỉnh Bình Phước năm 2013 - 2014 môn hóa

Khi brom hóa một đồng phân Y của X với xúc tác bột Fe, đun nóng theo tỉ lệ mol 1:1 được một sản phẩm duy nhất.. Biết rằng khi thủy phân hoàn toàn A thu được hỗn hợp 3 amino axit

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH PHƯỚC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT

NĂM HỌC 2013-2014 Môn thi: Hóa Học

Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi: 03/10/2013

(Đề thi gồm 2 trang) Cho nguyên tử khối: H=1; C=12; N=14; O=16; K=39; Cu=64; Br=80.

Câu 1 (2 điểm)

1 Cho các thế khử chuẩn ở 25oC

Ag+ (dd) + e →

Ag (r)

Cu2+ (dd) + 2e →

Cu (r) a) Viết sơ đồ của pin điện tạo thành từ hai điện cực trên và tính của phản ứng diễn ra trong pin khi [Ag+] = [Cu2+] =1M

b) Tính sức điện động của pin khi [Ag+] = [Cu2+] =0,01M.

2 Xét phản ứng:

Trong điều kiện áp suất của khí

quyển (p = 1atm) thì ở nhiệt độ

nào đá vôi bắt đầu bị nhiệt phân?

Câu 2 (2 điểm)

1 Aspirin (axit axetyl salixilic, o-CH3COO-C6H4-COOH) là axit yếu đơn chức có pKa = 3,49 Độ tan trong nước ở nhiệt độ phòng là 3,55g/dm3 Tính pH của dung dịch Aspirin bão hòa ở nhiệt độ phòng.

2 Có hai dung dịch A và B Dung

dịch A chứa MgCl2 0,001M Dung dịch B

chứa MgCl2 0,001M và NH4Cl 0,010M Người ta thêm NH3 vào mỗi dung dịch trên đến nồng độ 0,010M Hỏi khi đó Mg(OH)2 có kết tủa không? Biết Kb của NH3 là 1,8.10-5 và

Câu 3 (2 điểm)

1 Cho cân bằng hóa học:

Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2

và H2 theo tỉ lệ mol tương ứng 1:3, khi đạt cân bằng ở điều kiện 450oC và 300 atm thì NH3 chiếm 36% thể tích.

a) Tính hằng số cân bằng Kp.

b) Giữ nhiệt độ không đổi ở 450oC cần tiến hành phản ứng dưới áp suất bao nhiêu để khi đạt cân bằng, NH3 chiếm 60% thể tích.

2 Cho phản ứng đơn giản A + B → C + D Nồng độ ban đầu CA = CB = 0,1 mol/l Sau thời gian t, nồng độ của A và B còn lại đều là 0,04 mol/l Tốc độ phản ứng ở thời điểm t giảm bao nhiêu lần so với thời điểm ban đầu?

Câu 4 (2 điểm)

Viết các phương trình phản ứng xảy ra:

a) Ion I- trong KI bị oxi hóa thành I2 bởi FeCl3 hoặc bởi O3.

b) Ion Br- bị oxi hóa bởi H2SO4 đặc

c) H2O2 bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 (trong môi trường axit).

Câu 5 (2 điểm)

Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch HNO3 60% thu được dung dịch A Biết rằng nếu thêm 210 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch A rồi cô cạn và nung sản phẩm thu được đến khối lượng không đổi thì thu được 20,76 gam chất rắn Hãy xác định nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A.

0 1

E = 0,80V

0 2

E = 0,34V

G

V

298 298

42, 4( / )

38, 4( / )

o K o K

¬  

=

=

V V

2

12 ( ) 7,1.10

Mg OH

2( ) 3 2( ) 2 3( )

N k + H k ¬    → NH k

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

Câu 6 (2 điểm)

1 Viết công thức cấu tạo các đồng phân (có vòng benzen) có công thức phân tử C8H10O thỏa mãn điều kiện:

a) Không tác dụng được với NaOH nhưng tác dụng với Na

b) Không tác dụng được cả Na và NaOH

2 So sánh tính axit các chất sau và giải thích: CF3COOH, ClCH2COOH, Cl2CHCOOH,

Cl3CCOOH và CH3COOH.

Câu 7 (2 điểm)

Đốt cháy 10,4 gam một hợp chất hữu

cơ A cần dùng 22,4 lít O2 (đktc) Sản

phẩm thu được chỉ gồm CO2 và H2O có

a) Tìm công thức phân tử của A biết rằng

tỉ khối hơi của A so với khí hidro:

b) Xác định công thức cấu tạo của A biết 3,12g A phản ứng hết với dung dịch chứa 4,8g Br2 hoặc tối đa 2,688 lít H2(đktc).

c) Hiđro hóa A theo tỉ lệ mol 1:1 thu được hiđrocacbon X Khi brom hóa một đồng phân Y của X với xúc tác bột Fe, đun nóng theo tỉ lệ mol 1:1 được một sản phẩm duy nhất Xác định công thức cấu tạo của X,Y?

d) B là một đồng phân của A Biết rằng B chỉ cho một dẫn xuất monoclo khi tham gia phản ứng với Cl2 chiếu sáng, tỉ lệ mol 1:1 Hợp chất B có tính đối xứng cao, tất cả các nguyên tử cacbon trong

B đều đồng nhất Tìm cấu trúc của B.

Câu 8 (2 điểm)

1 Khi thủy phân không hoàn toàn một peptit A (M= 293) thu được hai peptit B (M=236) và C

(M=222) Xác định công thức cấu tạo của A Biết rằng khi thủy phân hoàn toàn A thu được hỗn hợp 3 amino axit là glyxin, alanin và phenyl alanin

2 Ba monosaccarit gồm hai D-andohexozơ (A) và (B) và một D-xetohexozơ (C) cho cùng một

osazon khi phản ứng với phenylhidrazin dư Viết cấu trúc của A, B, C thỏa mãn điều kiện trên bằng công thức chiếu Fisơ (A) và (B) là hai đồng phân anome hay epime?

Câu 9 (2 điểm)

1 Từ etilen, buta-1,3-dien, metanol và các hóa chất vô cơ cần thiết, hãy viết sơ đồ phản ứng điều

chế hợp chất sau:

2 Viết cơ chế tổng hợp axit nonanoic từ

đietyl malonat theo chuỗi phản ứng sau:

Câu 10 (2

điểm)

g phòng thí nghiệm, có thể điều chế khí oxi bằng cách phân hủy một số hợp chất chứa oxi.

a) Viết 2 phương trình phản ứng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.

b) Có thể thu khí oxi vào bình bằng cách nào? Thông thường người ta chọn cách nào? Tại sao?

2 Nêu cách pha loãng axit sunfuric (H2SO4) đặc Giải thích cách làm.

-HẾT -Thí sinh không đuơc sư dung tài liêu.

Giám thị không giải thích gì thêm.

CO H O

2 / 52

A H

O

COOEt

H3C

2 CH3[CH2]6Br

2 HCl

3 toC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH PHƯỚC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

THPT NĂM HỌC 2013-2014 Môn thi: Hóa Học Ngày thi: 03/10/2013

Gồm có 07 trang

chú

Câu 1 (2 điểm)

1 Cho các thế khử chuẩn ở 25oC

Ag+ (dd) + e → Ag (r)

Cu2+ (dd) + 2e → Cu (r)

a) Viết sơ đồ của pin điện tạo thành từ hai điện cực trên và tính của phản ứng diễn ra trong pin khi [Ag+] = [Cu2+] =1M

b) Tính sức điện động của pin khi [Ag+] = [Cu2+] =0,01M.

2 Xét phản ứng:

Trong điều kiện áp suất của

khí quyển thì ở nhiệt độ nào

đá vôi bắt đầu bị nhiệt phân?

Câu

1.1

1 a) Viết sơ đồ pin

(-) Cu/Cu2+// Ag+/Ag (+)

= -nE0F = - 0,46.2

96500= - 88780 J = -88,78 kJ

b) V

0,25 0,25 0,5đ

Câu

1.2

2 Ở áp suất khí quyển P = 1atm => KP = = 1

Vậy trong điều kiện áp suất

khí quyển đá vôi bắt đầu bị

nhiệt phân ở 1104,2K tức

831,2 oC.

0,5

0,5 Câu 2 (2 điểm)

1 Aspirin (axit axetyl salixilic, o-CH3 COO-C6H4-COOH) là axit yếu đơn chức có pKa =

3,49 Độ tan trong nước ở nhiệt độ phòng là 3,55g/dm3 Tính pH của dung dịch Aspirin bão

hòa ở nhiệt độ phòng.

2 Có hai dung dịch A và B Dung

dịch A chứa MgCl2 0,001M Dung

dịch B chứa MgCl2 0,001M và NH4Cl 0,010M Người ta thêm NH3 vào mỗi dung dịch trên

đến nồng độ 0,01M Hỏi khi đó Mg(OH)2 có kết tủa không? Nhận xét Biết Kb của NH3 là

1,8.10-5 và

Câu

2.1 Kí hiệu aspirin là HA, nồng độ dung dịch bão hòa [HA] = 3,55/180 = 1,97.10

0,25

0 1

E = 0,80V 0

2

E = 0,34V

G

V

298 298

42, 4( / )

38, 4( / )

o K o K

¬  

=

=

V V

0 0 0

1 2 0,8 0,34 0, 46

0

G = G

0,059

2

2

CO

P

42,4.1000 38,4

1104, 2

o o

p H

S

V

2

12 ( ) 7,1.10

Mg OH

2

3,49 2

3

10 [ ] 1,97.10 [ ] [ ] 2,37.10 2,63

−

−

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

HƯỚNG DẪN CHẤM

0,5 Câu

2.2

Dung dịch A

Để có kết tủa

Mg(OH)2 thì :

Vậy có kết tủa

Mg(OH)2

Dung dịch B

Vậy không

có kết tủa Mg(OH)2

0,25

0,25

0,25

0,25 Câu 3 (2 điểm)

1 Cho cân bằng hóa học:

Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ mol 1:3, khi đạt cân bằng ở điều kiện

450oC và 300 atm thì NH3 chiếm 36% thể tích.

a) Tính hằng số cân bằng Kp.

b) Giữ nhiệt độ không đổi ở 450oC cần tiến hành phản ứng dưới áp suất bao nhiêu để

khi đạt cân bằng, NH3 chiếm 60% thể tích.

2 Cho phản ứng đơn giản A + B → C + D Nồng độ ban đầu CA = CB = 0,1 mol/l Sau thời

gian t, nồng độ của A và B còn lại đều là 0,04 mol/l Tốc độ phản ứng ở thời điểm t giảm bao

nhiêu lần so với thời điểm ban đầu?

Câu

3.1

1a)

Ta có:

Với P là áp suất của

hệ, p là áp suất riêng

phần của các cấu tử, x

là phần trăm số mol hoặc phần trăm thể tích của mỗi cấu tử.

Ta có x (NH3) = 0,36 suy ra x(N2) + x (H2) = 1-0,36 = 0,64

-Do tỉ lệ mol ban đầu của N2 và NH3 là 1:3, trong tiến hành phản ứng tỉ lệ này cũng giữ đúng

như vậy, do đó x (H2) = 3 x(N2) Vậy x(N2) = 0,16; x (H2) = 0,48

- Với P = 300 atm, ta tính được Kp = 8,14.10-5

2 2 2

5 2

4

C 10

10 x x

10

4, 24.10

o

cb

b

x x x

−

−

−

−

−

−

−

=

€

2

2

( )

( )

10 (4, 24.10 ) 1,8.10 7,1.10

Mg OH

Mg OH

T

10 10

NH Cl NH + Cl−

2

5 2

5

C 10 10

10 10 +x x (10 )

10 1,8.10

o

cb

b

x x

−

−

−

−

− +

−

=

€

2

( ) [ Mg +][ OH−] = 10 (1,8.10 )− − = 3, 24.10− < TMg OH = 7,1.10−

2( ) 3 2( ) 2 3( )

N k + H k ¬    → NH k

2( ) 3 2( ) 2 3( )

N k + H k ¬    → NH k

( )

(*)

p

K

x (NH3) = 0,6 suy ra x (N2) + x (H2) = 0,4 mà x (H2) = 3x(N2) suy ra x(H2) =0,3, x (N2) =0,1

Tại nhiệt độ cố định, hằng số cân bằng có giá trị không đổi nên thay vào biểu thức (*) tính

được P = 1279,8 atm.

0,25đ

0,25đ Câu

3.2

2 Cho phản ứng : A + B → C + D

Tốc độ thời điểm ban đầu: v1 = k [A]][B] = k 0,1 0,1

Tốc độ thời điểm t: v2 = k 0,04 0,04

Tốc độ giảm 6,25 lần

0,25 0,25

0,5 Câu 4 (2 điểm)

Viết các phương trình phản ứng xảy ra:

a) Ion I- trong KI bị oxi hóa thành I2 bởi FeCl3 hoặc bởi O3.

b) Ion Br- bị oxi hóa bởi H2SO4 đặc

c) H2O2 bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO4 (trong môi trường axit).

Câu 4

b)

c)

(học sinh cho

axit khác

cũng được)

Phương trình nào cân bằng sai trừ 0,25đ.

0,5 0,5

0,5 0,5

Câu 5 (2 điểm)

Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch HNO3 60% thu được

dung dịch A Biết rằng nếu thêm 210 ml KOH 1M vào A rồi cô cạn và nung sản phẩm thu

được đến khối lượng không đổi thì thu được 20,76 gam chất rắn Hãy xác định nồng độ phần

trăm các chất trong A.

Câu 5 Số mol

Xét trường hợp 1:

KOH dư

Chất rắn gồm : CuO , KNO2, KOH dư

Gọi x là số mol KOH dư

Ta có : 0,04 80 + (0,21-x) 85 + x 56 = 20,76 => x= 0,01

nKOH phản ứng với dung dich A = 0,21- 0,01= 0,2 mol

Vậy dd A gồm HNO3 dư , Cu(NO3)2

ta có :

mdd sau phản ứng = 2,56 + 25,2 -1,52 = 26,24 gam

Trường hợp 2: KOH hết

Khối lượng chất rắn gồm

CuO và KNO2 là: 0,04.80 +

0,21.85 = 21,05 > 20,76 =>

Loại

0,5

0,25 0,25

0,25

0,25

0,5 Câu 6 Câu 6 (2 điểm)

1 Viết công thức cấu tạo các đồng phân (có vòng benzen) có công thức phân tử C8 H10O

thỏa mãn điều kiện:

1 2

.0,1.0,1

6, 25 0,04.0,04

2 Br−+ 4 H++ SO − → Br + SO + 2 H O

5 H O + 2 KMnO + 3 H SO → 2 MnSO + K SO + 5 O + 8 H O

3 0, 24 , 0, 21 , 0,04

( )

7,56 2,56 1,08 7,52 1,52

khi HNO Cu H O Cu NO

3

3 2 ( )

7,56.100%

26, 24 7,52.100%

26, 24

HNO du

Cu NO

C C

a) Không tác dụng được với NaOH nhưng tác dụng với Na

b) Không tác dụng được cả Na và NaOH

2 So sánh tính axit các chất sau và giải thích: CF3 COOH, ClCH2COOH, Cl2CHCOOH,

Cl3CCOOH và CH3COOH.

Câu

6.1 a) Có 5 đồng phân

b) Có 5 đồng phân

0,5

0,5 Câu

6.2

Tính axit của các chất trên phụ thuộc vào sự linh động của nguyên tử hidro trong nhóm

COOH Nhóm –COOH gắn với nhóm càng rút electron thì tính axit càng tăng và ngược lại

- Nhóm – CH3 là một nhóm đẩy electron, F hút electron mạnh hơn Cl, càng nhiều nguyên tử

Cl hút càng mạnh

- Thứ tự lực axit là: CH3COOH < ClCH2COOH < Cl2CHCOOH < Cl3CCOOH < CF3COOH

0,5

0,5 Câu 7 (2 điểm)

Đốt cháy 10,4 gam một hợp chất hữu

cơ A cần dùng 22,4 lít O2 (đktc) Sản

phẩm thu được chỉ gồm CO2 và H2O có

a) Tìm công thức phân tử của A biết rằng

tỉ khối hơi của A so với khí hidro là:

b) Xác định CTCT của A biết 3,12g A phản ứng hết với dung dịch chứa 4,8g Br2 hoặc tối đa 2,688 lít H2(đktc).

c) Hiđro hóa A theo tỉ lệ mol 1:1 thu được hiđrocacbon X Khi brom hóa một đồng phân Y của X với xúc tác bột Fe theo tỉ lệ mol 1:1 được một sản phẩm duy nhất Xác định CTCT của X,Y?

d) B là một đồng phân của A Biết rằng B chỉ cho một dẫn xuất monoclo khi tham gia phản ứng với Cl2 chiếu sáng, tỉ lệ mol 1:1 Hợp chất B có tính đối xứng cao, tất cả các nguyên tử cacbon trong B đều đồng nhất Tìm cấu trúc của B.

Câu 7

a) Vậy công thức

phân tử của A là C8H8

b) Ta có:

A có độ bất bão hòa là

5, kết hợp với tỉ lệ

mol khi phản ứng với Br2 và H2 Vậy A là stiren

c) - Hidro A theo tỷ lệ mol 1: 1 thì A chỉ

phản ứng ở nhánh ( -CH=CH2) nên công

thức cấu tạo của X là ( etyl benzene)

- Khi brom hóa một đồng phân Y của X

với xúc tác bột Fe theo tỉ lệ mol 1:1

được một sản phẩm duy nhất nên Y có

cấu trúc đối xứng Y là 1,4-dimetylbenzen.

0,25

0,25

0,25

0,25

CH2CH2OH

CH3 OH

CH2OH

O

OCH3

CO H O

2 / 52

A H

/

28

10, 4 32 42, 4

35, 2; 7, 2 0,8; 0, 4 0; 104

CO H O

CO H O

⇒Br2 0,03: 0, 03 1:1; = = H2 0,12 : 0,03 4 :1

d) -B là đồng phân của

A nên công thức phân tử

B là C8H8 (độ bất bão

hòa là 5)

- B chỉ cho một dẫn

xuất monoclo khi tham

gia phản ứng với Cl2

chiếu sáng, tỉ lệ mol

1:1; B có tính đối xứng

cao, tất cả các nguyên

tử cacbon trong B đều đồng nhất Vậy B là hợp chất vòng no B là cuban

0,25 0,25

0,5 Câu 8 (2 điểm)

1 Khi thủy phân không hoàn toàn một peptit A (M= 293) thu được hai peptit B (M=236) và

C (M=222) Xác định công thức cấu tạo của A Biết rằng khi thủy phân hoàn toàn A thu

được hỗn hợp 3 amino axit là glyxin, alanin và phenyl alanin

2 Ba monosaccarit gồm hai D-andohexozơ (A) và (B) và một D-xetohexozơ (C) cho cùng

một osazon khi phản ứng với phenylhidrazin dư Viết ba cấu trúc của A, B, C thỏa mãn điều

kiện trên bằng công thức chiếu Fisơ (A) và (B) là hai đồng phân anomer hay epimer?

Câu

8.1

Nhận xét: MA = MAla + MGly + MPhe - 2.MH2O = 89 + 75 + 165 -36 =293 → Vậy A là tripeptit

tạo nên từ alanin, glyxin và phenylalanin Vậy B và C là đipeptit.

MB = MAla + MPhe -18 = 236 nên B là Ala- Phe hoặc Phe-Ala

MC = MGly + MPhe -18 = 222 nên C là Phe-Gly hoặc Gly-Phe

Vậy A có thể là: Ala-Phe-Gly hoặc Gly-Phe-Ala

Cấu tạo A:

(Ala-Phe-Gly)

(Gly-Phe-Ala)

0,25 0,25

0,25 0,25 Câu

8.2 - Do A, B và C cho cùng một osazon nên A, B và C phải có cấu hình C3, C4, C5 giống nhau Mặt khác, A và B phải có cấu hình C2 khác nhau Vậy A và B là hai đồng phân epime.

- Vậy có rất nhiều cấu trúc phù hợp, dưới đây là 1 ví dụ (yêu cầu: OH số 5 bên tay phải, cấu

hình C3, C4, C5 phải giống nhau; C2 của A và B khác nhau; C2 của C là xeton)

Học sinh viết các

cấu trúc khác phù

hợp điều kiện

trên được trọn

điểm.

0,5

0,5

C2H5

X

CH3

CH3

Y

H NCH CH CONHCH CH C H CONHCH COOH

H NCH CONHCH CH C H CONHCH CH COOH

CHO OH H

OH H

OH H

OH H

CH2OH

CHO H HO

OH H

OH H

OH H

CH2OH

CH2OH O OH H

OH H

OH H

CH2OH

Câu 9 (2 điểm)

1 Từ etilen, buta-1,3-dien, metanol và các hóa chất vô cơ cần thiết, hãy viết sơ đồ phản ứng

tổng hợp hợp chất sau:

2 Viết cơ chế tổng hợp axit nonanoic

từ đietyl malonat theo chuỗi phản ứng

sau:

Câu

9.1

Học sinh làm cách khác vẫn trọn điểm

1đ

Câu

9.2

1đ

Câu 10 (2 điểm)

1 Trong phòng thí nghiệm, có thể điều chế khí oxi bằng cách phân hủy một số hợp chất

chứa oxi.

a) Viết 2 phương trình phản ứng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm.

b) Có thể thu khí oxi vào bình bằng cách nào? Thông thường người ta chọn cách nào?

Tại sao?

2 Nêu cách pha loãng axit sunfuric (H2 SO4) đặc Giải thích cách làm.

Câu

10.1

a)

(phản ứng khác đúng vẫn

trọn điểm)

b) –Thu khí oxi bằng

phương pháp đẩy nước hoặc đẩy không khí

- Thông thường người ta chọn cách đẩy nước vì khối lượng mol của oxi chênh lệch không

lớn với không khí nên thu khí bằng phương pháp đẩy không khí thì khí oxi kém tinh khiết

0,25 0,25 0,5

Câu

10.2

- Cho từ từ axit sunfuric đặc vào nước, khuấy đều mà không được làm ngược lại

- Giải thích: nước nhẹ hơn axit nếu cho nước vào axit đặc, quá trình hòa tan tỏa nhiều

nhiệt làm nước sôi mang theo axit bắn lên xung quanh gây nguy hiểm cho người làm thí nghiệm.

0,5 0,5

O

COOEt

H3C

2 CH3[CH2]6Br

2 HCl

3 t o C

COOH COOH

+

COOEt COOEt

C2H5ONa

C2H5ONa

O

COOEt

C2H5ONa

COOEt

H3C

Na

COOEt

-CH3[CH2]5CH2EtOOCBr COOEt

[CH2]6CH3

OOC

[CH2]6CH3

[CH2]6CH3

3 [CH2]7COOH

2

2

o

t

MnO