Hướng dẫn chấm đề thi chính thức môn Hóa học - Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia Lớp 12 THPT năm 2008

Đối với Cr, do cấu hình electron đặc biệt với sự chuyển 1 electron từ 4s về 3d để sớm đạt được phân lớp 3d5 đầy một nửa, electron thứ hai bị tách nằm trong cấu hình bền vững này cho nên [r]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA

LỚP 12 THPT NĂM 2008

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN HÓA HỌC

Câu 1 (2,5 điểm)

1 Cho

Hãy

2

BCl3, CO2, NO2+, NO2, IF3

3 T?i sao bo triclorua tIn t?i J d?ng monome (BCl3) trong khi nhôm triclorua l?i tIn t?i J d?ng 3ime (Al2Cl6)?

Hướng dẫn chấm

1 (0,5 2 ; Sc [Ar]3d14s2 ; Ti [Ar]3d24s2 ;

V [Ar]3d34s2 ; Cr [Ar]3d54s1 ; Mn [Ar]3d54s2

tách electron 4s

electron

2

2 6 nó e R c 6 V :S

2 a (0,5 điểm) Công 5 Lewis:

b (1

BCl3: Xung quanh nguyên D B có 3 \B electron (2 \B và 1 "siêu \Bh$ nên B có lai hoá

sp2, 3 nguyên

CO2: Xung quanh C có 2 siêu \B& C có lai hoá sp, 2 nguyên D O liên L2 :R C qua 2 obitan này Phân D có dạng thẳng.

NO2: Xung quanh N có 3

electron 3_ thân nên N có lai hoá sp2 Hai nguyên D O liên L2 :R 2 trong  3 obitan lai hoá nên phân tD có cNu t?o dạng chữ V (hay gNp khúc) Góc ONO < 120o vì s1 3ly c6a electron 3_c thân

IF3: Xung quanh I có 5 \B electron, do 3Z I B có lai hoá sp3d,

nguyên

phân D IF3 có cNu t?o dạng chữ T N2u k^ c 32n s1 3ly c6a 2 c\p electron không liên k2t, phân tD có

d ạng chữ T cụp.

Cl

I

O : : C : : O

.

:

. B .

Cl

Cl

: :

F

F

F

.

O

.

O

.

N

.

.

+

3 (0,5 điểm) BF3: B có 3 electron hoá = Khi ? thành liên L2 :R 3 nguyên D F, J nguyên D B

3 có

33/ trình V J trên

AlCl3: AlCl3 c[ng thi2u electron nh BF3, nhng Al không có kh nng t?o thành liên k2t q ki^u

pq-pq  B ]^ có 36 bát D& 1 trong 4 obitan lai hoá sp3 6 nguyên D Al d 1 \B electron không liên L2 S 1 nguyên D Cl J phân D AlCl3 bên ?  Phân D AlCl3 này

Câu 2 (3,0 điểm)

trong 3Z O2, H2O2 và H2O là các

0,695V và 1,763V che th2 khD c6a các c\p oxi hoá - khD t?o thành bJi các d?ng tcng 5ng: O2/H2O2;

H2O2/H2O

a

b Tính 2 LD 6 \B O2/H2O

2O2 w O2 + 2 H2O

Hướng dẫn chấm

1 (0,5 điểm) ] :R \B O2/H2O2: O2 + 2H+ + 2e w H2O2 (1) Eo = 0,695 V ] :R \B H2O2/H2O: H2O2 + 2H+ + 2e w 2H2O (2) Eo = 1,763 V

2 2/H2O : O2 + 4H+ + 4e w 2H2O (3) Eo ?

-4FEo = -2FEo + (-2FEo )

hay Eo = 2(Eo + Eo ) /4

= 2 x 2,431 /4 = 1,23 V

3 (1,5 2O2: H2O2 w 1/2O2 + H2O (4) ta N (2) S 3 (1): (2) - (1) = 2H2O2 w O2 + 2H2O

hay H2O2 w 1/2O2 + H2O (4)

{jo = 1/2 [ -2FEo - (-2FEo )]

= F(Eo - Eo ) = F(0,695 - 1,763) = - 1,068F < 0

Câu 3 (2,0 điểm).

1

a

b

-1)

2

Hướng dẫn chấm

ACB (1)

F F

F

.

N Cl

B

Cl

Cl

.

. I

1.a (0,5 A2 và trình

kt = 1/CA - 1/CAo

Thay các giá =  tính 3 k 1 = 2,1.10-4 mol-1ls-1

Thay các giá = k1 và k2 vào a = 65 378 Jmol-1

2 (0,75 điểm) CAo = 1/3M; CBo = 2/3M

ln Thay các giá

Câu 4 (2,0 điểm)

1 Trong không khí dung

Cho: E0(O2/H2O) = 1,23V; E0(S/S2-) = - 0,48V; 2,3RT/F ln = 0,0592lg

2 2 tan trong (NH4)2S; SnS không tan trong dung >= (NH4)2S

4)2S2

Hướng dẫn chấm

.\ có ^ 4 B  sau:

Trong 3Z Eo O 2 /OH- 3 tính  sau:

1





2x

4x

2e

O2

= 10

+

+

2e +

OH-K2

w

K

= 10 0,0592

4EoO

2 /H 2 O

= 10 0,0592

-2ES/So

2 14

2S2- O2 + 2H2O 2S + 4OH- K = K1-2.K2.Kw

-4

+

K1

O2+ 2H2O + 4e

K3 = 100,0592

4EoO

2

/OH-= 100,0592

-2Eo S/S

2-2S2-+ O2 + 2H2O 2S + 4OH- K = K1-2.K3

4OH-K3 = 10 0,0592

4EoO2

/OH-4x

O2

= 10

+

+

2e +

OH-K2

w

K

= 10 0,0592

4EoO2 /H2

-14

O

O 2

14 x 4 x 0,592 4

2 (1điểm) SnS2 là sunfua axit nên tác 4)2S là sunfua ƒc

SnS2 + (NH4)2S w (NH4)2SnS3 (*) SnS là sunfua 4)2S (sunfua ƒc$ Tuy nhiên, 3 :R dung

SnS + (NH4)2S2 w (NH4)2S + SnS2

Câu 5 (2,0 điểm).

Silic có

-1

2 So sánh bán kính nguyên D 6 silic :R cacbon (rC = 0,077 nm) và

Hướng dẫn chấm

… = = = 2,33

suy ra: a = [8 28,1 / 6,02.1023 2,33]1/3 cm = 1,17.108 = 0,117 nm

2 (0,5 điểm) rSi = 0,117 nm > rC = 0,077 nm

kính nguyên

3

a (0,25

b (0,75

Câu 6 (2,0 điểm)

1 Axit fumaric và axit maleic có các 1), N 2 (k 2) Hãy so sánh các \B

2 Cho các ancol: p-CH3-C6H4-CH2OH , p-CH3O-C6H4-CH2OH, p-CN-C6H4-CH2OH và p-Cl-C6H4-CH2OH

So sánh

3 Oxi hoá 3 cK A (C8H10)

D; 3 t?o thành E Thuv phân E t?o thành G, 3un nóng G J nhiWt 3_

nM

8.28,1

6, 02.10 a

1 (0,5

2 bào 3c := (unit cell)

\ khác, d = a 3, :R a là 3_ dài 6 ?  2 bào

Trans

Co Cl

Cl

Cis

Co

Cl Cl

bipy:

S 3Z tính 3

)

4(EoO 2 /OH--EoS/S

2-Co

Cl

Cl Cl

Hưóng dẫn chấm:

1 (0,5 điểm)

k1(M) > k1(F) là do M có

trình phân li

k2M < k2F ) là do liên

c $ ƒc liên B F''

2 (0,5

trung gian ? cacbocation benzylic Nhóm –OCH33l electron (+C) làm T hoá cacbocation này

kém c nhóm –OCH3 vì (+C) > (+I) Các nhóm –Cl (-I > +C) và –CN (-C) hút electron làm cacbotion

nhóm –Cl

p-CN-C6H4-CH2OH < p-Cl-C6H4-CH2OH < p-CH3-C6H4-CH2OH < p-CH3O-C6H4-CH2OH

3 (1điểm)

H

H HOOC

H HOOC

H

H

- OOC

OH O

OOC

H

O OH

C O

O O

E

C C O

O

C O

O

NH2

C O

O

NH2 OH

G

Amoniftalamat

B

D

C C O

O

C O

O

COOC2H5 COOC2H5 + C 2 H 5 OH

ftalimit F

C C O

O

C O

O

C C O

O

NH2 OH

F

C C O

O

160OC

G

Cõu 7 (2,5 điểm)

1

xỳc tỏc S C4H8 (X) :R C4H10 (Y) A

cú xỳc tỏc axit vụ c& X ? thành Z và Q; 5 hai, 3 hoỏ Q và Z.

a Vi2t cỏc phcng trỡnh phn 5ng 3^ minh hAa và tờn cỏc hp chNt X, Y, Z, Q theo danh phỏp IUPAC

b Ozon phõn Z và Q sz t?o thành 4 hp chNt, trong 3ú cú axeton và foman3ehit, vi2t cc ch2 phn 5ng

2 Cho

Hóy vi2t cụng th5c cNu t?o c6a A, B, C, D1, D2 và E Bi2t E cú cụng th5c phõn tD C19H22O5

Hưúng dẫn chấm:

OH

OH- A NaCN B

Cl

D1 + D2 + E (sản phẩm phụ)

1 a (0,75 đểm).

+

CH3

C

CH3 H

CH3

CH3

to ,p

C

CH3

CH3

CH3

CH 3

C H

H

H

H3C C CH2

CH3 C H

H C

CH3

CH3

CH2

H3C C

CH3 C

H CH3

CH3

CH3 C

2,4,4-trimetyl-1-penten

2,4,4-trimetyl-2-penten

H+ 2

CH3 C H

H C

CH3

CH3

CH2

Ni , to

CH3

CH3 C

CH3

C

CH 3

CH3 C

CH 3

C

b (0,75 đểm).

.

Z

Zn/H 3 O+

O3

R1 C CH2

CH3

R2HC O + CH3COCH3 H

CH3

Zn/H 3 O+

O3

CH3

Q

H

CH3

CH3

R2 C C

H

CH3

CH3

O

C O

R2

O

O O

R2

O

CH2 O

CH3

CH3

O

C CH2 O O

CH3

R1

2 (1

 BlK Bn

Câu 8 (2,0 điểm)

1 a HSCH2CH(NH2)COOH (xistein) có các pKa: 1,96; 8,18; 10,28 Các

là HOCH2CH(NH2)COOH (serin), HSeCH2CH(NH2)COOH (selenoxistein), C3H7NO5S (axit xisteic)

Hãy xác

b Hãy qui

xistein khi J pH = 1,5 và 5,5

3 6 phân hoàn toàn K_ nonapeptit X thu 3 Arg, Ala, Met, Ser, Lys, Phe2, Val, và Ile D

Xác 3=  5 1 các amino axit trong X.

Hưóng dẫn chấm:

1 a (0,25 điểm)

b (0,25 điểm)

pKa (xistein): 1,96 (COOH) ; 8,18 (SH) ; 10,28 (NH+

3)

pHI (xistein) = (1,96 + 8,18) / 2 = 5,07

 pH = 1,5 : HS - CH2 - CH (NH3+) - COOH

pH = 5,5 : HS - CH2 - CH (NH2) - COO

-2 (0,5 điểm)

Trình I : Axit xisteic < selenoxistein < xistein < serin

3 (1 điểm)

Theo

HO

HO

HCHO

OH

-H2O NaCN

DMF

OH

+

O

O O

Cl OH

C 19 H 22 O 5

O

O OH

Axit L-xisteic (cÊu h×nh R)

COOH

CH2SO3

H

H3N

L-Serin(cÊu h×nh S)

COO

H

H3N

6 phân :R trypsin thu 3 Ala-(Met, Ser, Phe)-Lys

Ile-Arg và Phe-Val

d X là: Ala-Ser-Met-Phe-Lys-Ile-Arg-Phe-Val

Câu 9 (2,0 điểm)

1 Vi 2t các phcng trình phn 5ng thuv phân metyl--D-galactofuranozit (A) và metyl--D-sobofuranozit (B) trong môi trsng axit (sobozc: 2-xetohexozc; cNu hình C3 c6a nó và c6a galactozc khác nhau)

2

3 .B N A (C4H6O3) quang

4H8O4) C tác

4 ? ra D (C4H10O4) không quang ? C tham gia

4H8O5)

natri hipoclorit 3H6O3) và amoniac

Hưóng dẫn chấm:

1 (0,5 điểm)

2 (0,5 điểm)

Ara (C5H10O5) CH3 OH/H+ B HIO4 C

H2O/H+

Br2/H2O

1 LiAlH4

2 H2O D

E

H2O/H+

HOCH2-CH2OH HOCH2-CHO +

HOCH2-COOH CHO-COOH +

H+

- CH3OH

H+

H2O

O OH

OH

OH

(+)

O OH OH

OH

O

OH OH

OH

OH

B Cacbocation bËc ba (bÒn h¬n)

H+

H2O

-CH2OH HOCH2 O

OH

OH OCH3

CH2OH

HOCH2 O OH OH

OH

OH OH

O

O OMe CHO

CH2OH

CH3OH/H +

CHO CHO

3 (1 điểm)

Thí sinh làm theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm

E

HOH2C

HOH2C

O OMe

HOOC

HOOC

O OMe

Br2/H2O

1 LiAlH4

CH2OH-COOH + CHO-COOH

H3O +

H3O +

D

MeOH

MeO H

CHO

C

CH2

O

MeO O

O

CHO

COOH

CH2

6 phân :R trypsin thu 3 Ala-(Met, Ser, Phe)-Lys

Ile-Arg Phe-Val

d X là: Ala-Ser-Met-Phe-Lys-Ile-Arg-Phe-Val

Câu... ancol: p-CH3-C6H4-CH2OH , p-CH3O-C6H4-CH2OH, p-CN-C6H4-CH2OH...

p-CN-C6H4-CH2OH < p-Cl-C6H4-CH2OH < p-CH3-C6H4-CH2OH