1/ Cho phenyl clorua, benzyl clorua và hexyl clorua lần lượt thực hiện các thí nghiệm : 1 : TH − Đun sôi từng chất trên với nước, gạn lớp nước rồi axit hóa bằng HNO3, sau đó nhỏ dung dị
Trang 1SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
HÀ NỘI
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ (VÒNG 2)
Năm học : 2009 – 2010 Môn thi : Hóa học Thời gian làm bài : 180 phút
Câu 1 (3,75 điểm)
1/ Trong số các hợp chất cacbonyl halogenua COX2 người ta điều chế được 3 chất : cacbonyl florua COF2, cacbonyl clorua COCl2 và cacbonyl bromua COBr2
a) Vì sao không có hợp chất cacbonyl iođua COI2 ?
b) So sánh góc liên kết trong phân tử cacbonyl halogenua đã biết
c) So sánh nhiệt tạo thành tiêu chuẩn 0
s
H
∆ của COF2 (khí) và COCl2 (khí)
2/ Cho 1,000g tinh thể hiđrat A tan trong nước được dung dịch màu xanh, cho dung dịch
này tác dụng với dung dịch Ba NO( 3 2 ) dư thu được 0,980g kết tủa trắng X và dung dịch D; chất X không tan trong các axit Đun nóng D với H O2 2 trong môi trường kiềm thu được 1,064g kết tủa Y màu vàng là muối Bari; Y đồng hình với X Dung dịch A trong môi trường axit sunfuric loãng để trong không khí sẽ chuyển thành chất B có màu tím; từ
B có thể thu được tinh thể hiđrat C; trong C có chứa 42,25% khối lượng hiđrat kết tinh;
C nóng chảy ở khoảng 0
80 C; nếu đung nóng C đến 0
100 C thì nó mất đi khoảng 12,57% khối lượng
a) Hãy xác định công thức của A, B, C, X, Y và viết PTHH
b) Sự mất khối lượng của C ở 100 C0 ứng với chuyển hóa nào ?
c) Khi đun nóng chất A (không có không khí) từ 100 C0 đến 270 C0 nó mất dần nước, tiếp tục đun nóng ở khoảng nhiệt độ 270 0C− 500 0C không thấy khối lượng giảm, nhưng đun tiếp ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 650 C0 ) thì khối lượng lại giảm Viết
sơ đồ giảm khối lượng của A từ 0 0
100 C− 650 C biết sơ đồ này gồm 6 bước và viết PTHH của phản ứng xảy ra ở bước cuối cùng
Câu 2 (3,25 điểm)
1/ Cho PƯ : 2N O2 5‡ ˆˆˆ ˆ† 4NO2 +O2 ở T K0 với các kết quả thực nghiệm :
Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3 Nồng độ N O2 5 (mol.1 ) − 1 0,170 0,340 0,680
Tốc độ phân hủy(mol.1 − 1s− 1 ) 1,39.10 − 3 2,78.10 − 3 5,55.10 − 3
a) Viết biểu thức tốc độ PƯ và xác định bậc PƯ
b) Biết năng lượng hoạt hóa của PƯ là 24,74 1
.
Kcal mol− và ở 0
25 C nồng độ N O2 5 giảm đi một nửa sau 341,4 giây Hãy tính nhiệt độ T
2/ Một bình kín dung tích 5 lít có chứa etan ở nhiệt độ 300K, áp suất 1 atm Sau đó đun
nóng bình đến các nhiệt độ 500K, 800K, 1000K đo được áp suất tương ứng là 1,676 atm; 2,725 atm; 4,942 atm
a) Tính áp suất etan trong bình ở các nhiệt độ 500K, 800K, 1000K và giải thích sự khác nhau giữa trị số tính được theo lý thuyết và trị số đo được ở trên (Coi etan là
lí tưởng)
Trang 2b) Giả thiết khi đun nóng chỉ xảy ra PƯ : C H2 6 ˆ ˆ†‡ ˆˆ C H2 4 +H2 Hãy tính độ chuyển hóa etan và hằng số cân bằng K p của PƯ ở 800K và 1000K
c) Xác định entanpi trung bình ( ∆H tb) trong khoảng từ nhiệt độ T1 là 800K đến T2 là 1000K Ảnh hưởng của việc tăng nhiệt độ đến độ chuyển hóa etan như thế nào ?
Câu 3 (3,0 điểm)
1/ Dung dịch A được tạo thành bởi CoCl2 0,0100M; NH30,3600M và H O2 2 3,00.10 − 3M.
a) Tính pH và nồng độ ion Co2 + trong dung dịch A
b) Viết sơ đồ pin và sức điện động E của pin được tạo thành bởi điện cực Pt nhúng trong dung dịch A với điện cực Ag nhúng trong dich dịch AgNO3 8,0.10 M− 3
Cho : pK a của NH4+ là 9,24; 3 2
0 / :1,84
Co Co
E + + V ; E H O02 2/2OH− : 0,94V ; E Ag0 + /Ag− : 0,799V ;
ln 0,0592lg
RT
Co + + NH ‡ ˆˆˆ ˆ† Co NH + ; lg β = 1 35,16
2 2
Co + + NH ‡ ˆˆˆ ˆ† Co NH + ; lg β = 2 4,39
2/ Dung dịch A gồm Na CO2 3 và NaOH 0,001M có pH = 11,8 Tính thể tích dung dịch
HCl 0,100M dùng để trung hòa dung dịch A đến pH = 6,00 Cho biết độ tan của CO2 trong nước là 3.10 M− 3 ; pK a của H CO2 3 lần lượt là 6,35; 10,33
Câu 4 (3,0 điểm)
1/ Cho phenyl clorua, benzyl clorua và hexyl clorua lần lượt thực hiện các thí nghiệm :
1 :
TH
− Đun sôi từng chất trên với nước, gạn lớp nước rồi axit hóa bằng HNO3, sau đó nhỏ dung dịch AgNO3 vào hỗn hợp thu được
2 :
TH
− Đun nóng từng chất trên với dung dịch NaOH, gạn lớp nước rồi axit hóa bằng 3
HNO , sau đó nhỏ dung dịch AgNO3 vào hỗn hợp thu được
Nêu hiện tượng xảy ra trong mỗi thí nghiệm và dựa vào cấu tạo hãy giải thích hiện tượng
2/ Các hợp chất A, B, D đều có chứa cacbon, hiđro, oxi và đều có phân tử khối nhỏ hơn
150u Thành phần phần trăm khối lượng của cacbon và hiđro trong các chất A, B, D lần lưọt là 68,85% và 4,92%; 79,25% và 5,66%; 77,78% và 7,41% Biết rằng, chất D có thể được tạo thành từ A hoặc B khi cho chúng tác dụng với chất khử A không làm mất màu nước brom, bền với nhiều tác nhân oxi hóa
a) Viết công thức cấu tạo của các chất A, B, D
b) Cho biết một chất khử có thể đuợc sử dụng để biến đổi A hoặc B thành chất D c) Hỗn hợp X gồm A, B, D được lấy theo tỉ lệ là 1:2:1, có khối lượng 88,4g Đem đun nóng hỗn hợp X với lượng dư dung dịch KOH đặc Chia hỗn hợp nhận được thành 2 phần bằng nhau Một phần đem đun nóng với lượng dư KMnO4 sau đó axit hóa bằng H SO2 4 Đem axit hóa phần còn lại bằng H SO2 4 dư rồi đun nóng Hãy viết các PTHH và tính lượng chất hữu cơ được tạo ra ở mỗi phần, coi hiệu suất các phản ứng là 100%
Câu 5 (3,0 điểm)
1/ Arabinopyranozơ (D-anđopentozơ có cấu hình 2S, 3R, 4R) được chuyển hóa như sau :
Trang 3Vẽ cấu trúc của B, C, D và E.
2/ Hợp chất A(C H O4 6 3 ) quang hoạt, không tham gia phản ứng tráng bạc, tác dụng với anhiđrit axetic tạo ra dẫn xuất monoaxetat Khi đun nóng với metanol (trong điều kiện thích hợp), A chuyển thành chất B(C H O5 10 4 ) Dưới tác dụng của axit vô cơ loãng, B cho metanol và C(C H O4 8 4 ) C tác dụng với anhiđrit axetic tạo ra dẫn xuất triaxetat; C tác dụng với NaBH4 tạo ra D(C H O4 10 4 ) không quang hoạt C tham gia phản ứng tráng bạc tạo thành axit cacboxylic E(C H O4 8 5 ) Xử lí amit của E bằng dung dịch loãng natri hipoclorit tạo ra D-(+)-glyxeranđehit (C H O3 6 3 ) và amoniac Vẽ cấu trúc A, B, C, D và E
Câu 6 (4,0 điểm)
1/ Hợp chất thiên nhiên A có thành phần phần trăm khối lượng 74,074% C, 8,642% H và
còn lại là N Dung dịch A trong nước có nồng độ 3,138% và sôi ở 0
100,372 C a) Xác định công thức phân tử A biết hằng số nghiệm sôi của nước là 1,86
b) Oxi hóa mạnh A tạo thành hỗn hợp các sản phẩm trong đó có hợp chất E là axit Priđin-3-cacboxylic (C H O N6 5 2 ) và F là N-metylprolin (C H O N6 11 2 ) Xác định công thức cấu tạo của A và cho biết E hay F chiếm tỉ lệ cao hơn
c) B có trong tự nhiên và là đồng phân cấu tạo của A Khi oxi hóa mạnh B cũng cho hỗn hợp sản phẩm trong đó có E và G (chất G là axit Piperiđin-2-cacboxylic :
6 11 2
d) A và B đều phản ứng với HCl Viết công thức cấu tạo của các sản phẩm khi cho A
và B tác dụng với HCl (theo tỉ lệ mol là 1:1) So sánh khả năng phản ứng với HCl của A và B Giải thích ?
2/ Chất A là một peptit vòng có trong tự nhiên, khi thủy phân hoàn toàn A cho Tyr, Lys,
Phe, Gly, Glu Nếu thủy phân không hoàn toàn A cho Gly-Phe, Lys-Gly, Phe-Glu Biết khối lượng mol phân tử của A là 624 g/mol A tác dụng với 2,4-đinitroflobenzen cho dẫn xuất thế, thủy phân dẫn xuất này được 2,4-đinitrophenyl của một amino axit có khối lượng mol phân tử là 347 g/mol
a) Xác định amino axit đầu N của A và xác định trình tự sắp xếp các amino axit trong A
b) A có bao nhiêu dạng vòng Giải thích ?
Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; K = 39; Cr = 52; Fe =56; Ba = 137