Đáp án HSG quốc gia 2001
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (356.64 KB, 26 trang )
bộ giáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
hớng dẫn chấm đề thi chính thức
hoá học vô cơ
(Bảng A)
Câu I (4 điểm):
1. Phơng pháp sunfat có thể điều chế đợc chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu
có chất không điều chế đợc bằng phơng pháp này, hãy giải thích tại sao?
Viết các phơng trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ.
2. Trong dãy oxiaxit của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất. axit hipoclorơ có
các tính chất: a) Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic; b) Có tính oxi hoá mãnh liệt;
c) Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng. Hãy viết các phơng
trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó.
3. Có các dung dịch (bị mất nhãn) : a) BaCl
2
; b) NH
4
Cl ; c) K
2
S ; d) Al
2
(SO
4
)
3
;
e) MgSO
4
; g) KCl ; h) ZnCl
2
. Đợc dùng thêm dung dịch phenolphtalein (khoảng pH
chuyển màu từ 8 - 10) hoặc metyl da cam (khoảng pH chuyển màu từ 3,1 - 4,4).
Hãy nhận biết mỗi dung dịch trên, viết các phơng trình ion (nếu có) để giải
thích.
4. Tìm cách loại sạch tạp chất khí có trong khí khác và viết các phơng trình
phản ứng xảy ra: a) CO có trong CO
2
; b) H
2
S có trong HCl ; c) HCl có trong H
2
S ;
d) HCl có trong SO
2
; e) SO
3
có trong SO
2
.
Cách giải
1. Phơng pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc,
nóng để điều chế hiđrohalogenua dựa vào tính dễ bay hơi
của hiđrohalogenua.
Phơng pháp này chỉ áp dụng để điều chế HF , HCl, không điều chế đợc HBr và HI vì
axit H
2
SO
4
là chất oxi hoá mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử
mạnh, do đó áp dụng
phơng pháp sunfat sẽ không thu đợc HBr và HI mà thu đợc
Br
2
, I
2
.
Các phơng trình phản ứng:
CaF
2
+ H
2
SO
4
đ, nóng = 2 HF + CaSO
4
NaCl + H
2
SO
4
đ, nóng = HCl + NaHSO
4
2 NaCl + H
2
SO
4
đ, nóng = 2 HCl + Na
2
SO
4
NaBr + H
2
SO
4
đ, nóng = NaHSO
4
+ HBr
2 HBr + H
2
SO
4
đ, nóng = SO
2
+ 2 H
2
O + Br
2
NaI + H
2
SO
4
đ, nóng = NaHSO
4
+ HI
6 HI + H
2
SO
4
đ, nóng = H
2
S + 4 H
2
O + 4 I
2
2. Axit hipoclorơ :
- Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic
NaClO + CO
2
+ H
2
O = NaHCO
3
+ HClO
Tính oxi hoá mãnh liệt, đa chất phản ứng có số oxi hoá cao nhất
+6
4 HClO + PbS
-2
= 4 HCl + PbSO
4
- Dễ bị phân tích :
a s t
o
1
HClO = HCl + O ; 3 HClO = 2 HCl + HClO
3
3. Dùng phenolphtalein nhận ra K
2
S
S
-2
+ H
2
O = HS
-
+ OH
-
pH > 10 dung dịch phenolphtalein có màu đỏ
Dùng K
2
S làm thuốc thử. Cho K
2
S vào các dung dịch còn lại:
t
o
- Với NH
4
Cl : S
-2
+ NH
4+
= NH
3
+ HS
-
Nhận ra NH
3
nhờ mùi khai, hoặc hoá đỏ giấy lọc tẩm phenolphtalein ( vì NH
3
có
pH > 9 ).
- Với Al
2
(SO
4
)
3
: Cho kết tủa keo trắng Al(OH)
3
Al
3+
+ 3 S
-2
+ 3 H
2
O = Al(OH)
3
+ 3 HS
-
- Với MgSO
4
: Cho kết tủa trắng Mg(OH)
2
Mg
2+
+ 2 S
2-
+ 2 H
2
O = Mg(OH)
2
+ 2 HS
-
- Với ZnCl
2
: Cho kết tủa trắng ZnS
Zn
2+
+ 2 S
2-
= ZnS
Dùng NH
4
Cl để nhận ra MgSO
4
: kết tủa Mg(OH)
2
tan đợc trong NH
4
Cl ; trong khi
các kết tủa Al(OH)
3
và ZnS không tan.
t
o
Mg(OH)
2
+ 2 NH
4+
= Mg
2+
+ 2 NH
3
+ H
2
O
Dùng MgSO
4
nhận ra BaCl
2
:
Ba
2+
+ SO
4
2-
= BaSO
4
trắng
Dùng BaCl
2
nhận ra Al
2
(SO
4
)
3
:
Còn lại là KCl. Ba
2+
+ SO
4
2-
= BaSO
4
trắng
(Hoặc dùng metyl da cam làm thuốc thử:
Nhận ra Al
2
(SO
4
)
3
Al
2
(SO
4
)
3
2 Al
3
+
+ 3 SO
4
2-
Al
3+
+ 3 H
2
O = AlOH
2+
+ H
+
Dung dịch có phản ứng rất axit ( pH < 4 ) làm cho metyl da cam có màu da cam
hoặc đỏ hồng.
Các dung dịch còn lại đều có pH > 4,4 nên metyl da cam có màu vàng. Dùng
Al
2
(SO
4
)
3
làm thuốc thử:
- Với BaCl
2
cho kết tủa trắng tinh thể Ba
2+
+ SO
4
2-
= BaSO
4
trắng
- Với K
2
S cho kết tủa keo trắng Al(OH)
3
Al
3+
+ 3 S
-2
+ 3 H
2
O = Al(OH)
3
+ 3 HS
-
Dùng K
2
S làm thuốc thử:
t
o
- Với NH
4
Cl : S
-2
+ NH
4+
= NH
3
+ HS
-
Nhận ra NH
3
nhờ mùi khai, hoặc hoá đỏ giấy lọc tẩm phenolphtalein.
- Với MgSO
4
: Cho kết tủa trắng Mg(OH)
2
2
Mg
2+
+ 2 S
2-
+ 2 H
2
O = Mg(OH)
2
+ 2 HS
-
- Với ZnCl
2
: Cho kết tủa trắng ZnS
Zn
2+
+ 2 S
2-
= ZnS
- Với KCl không có dấu hiệu gì.
Để phân biệt MgSO
4
với ZnCl
2
, cho NH
4
Cl vào 2 kết tủa Mg(OH)
2
và ZnS thì
chỉ có kết tủa Mg(OH)
2
tan trong NH
4
Cl khi đun nóng
t
o
Mg(OH)
2
+ 2 NH
4+
= Mg
2+
+ 2 NH
3
+ H
2
O
còn ZnS không tan.
4. t
o
a) CO + CuO = CO
2
+ Cu
b) H
2
S + CuCl
2
= CuS + 2 HCl
c) HCl + NaHS = NaCl + H
2
S
d) HCl + NaHSO
3
= NaCl + SO
2
+ H
2
O
e) SO
3
+ H
2
SO
4
= H
2
S
2
O
7
(oleum)
Câu II (3,5 điểm):
1. Hãy dùng kí hiệu ô lợng tử biểu diễn các trờng hợp số lợng electron trong
một obitan nguyên tử.
2. Mỗi phân tử XY
3
có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó,
số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít
hơn số hạt mang điện của Y là 76.
a) Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY
3
.
b) Viết cấu hình electron
của nguyên tử X,Y.
c) Dựa vào phản ứng oxi hoá - khử và phản ứng trao đổi, hãy viết phơng trình
phản ứng (ghi rõ điều kiện, nếu có) các trờng hợp xảy ra tạo thành XY
3
.
Cách giải
1. Có ba trờng hợp: hoặc
Obitan nguyên tử trống có 1 e có 2 e
2. a) Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là Zx , Y là Zy ; số nơtron (hạt
không mang điện) của X là Nx , Y là Ny . Với XY
3
, ta có các phơng trình:
Tổng số ba loại hạt: 2 Zx + 6 Zy + Nx + 3 Ny = 196 (1)
2 Zx + 6 Zy Nx 3 Ny = 60 (2)
6 Zy 2 Zx = 76 (3)
Cộng (1) với (2) và nhân (3) với 2, ta có:
4 Zx + 12 Zy = 256 (a)
12 Zy 4Zx = 152 (b)
Zy = 17 ; Zx = 13
Vậy X là nhôm, Y là clo. XY
3
là AlCl
3
.
b) Cấu hình electron: Al : 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
; Cl : 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
Các phơng trình phản ứng tạo thành AlCl
3
:
t
o
2Al + 3 Cl
2
= 2 AlCl
3
t
o
3
2Al + 3 CuCl
2
= 2 AlCl
3
+ 3 Cu
Al
2
O
3
+ 6 HCl = 2 AlCl
3
+ 3 H
2
O
Al(OH)
3
+ 3 HCl = AlCl
3
+ 3 H
2
O
Al
2
S
3
+ 6 HCl = 2 AlCl
3
+ 3 H
2
S
NaAlO
2
+ 4 HCl = AlCl
3
+ NaCl + 2 H
2
O
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 BaCl
2
= 2 AlCl
3
+ 3 BaSO
4
Câu III (5 điểm):
1. Hoàn thành phơng trình phản ứng a) , b) sau đây. Cho biết các cặp oxi hoá -
khử liên quan đến phản ứng và so sánh các giá trị E
o
của chúng.
a) Zn[Hg(SCN)
4
] + IO
3
-
+ Cl
-
ICl + SO
4
2
-
+ HCN + Zn
2+
+ Hg
2+
b) Cu(NH
3
)
m
2+
+ CN
-
+ OH
-
Cu(CN)
2
-
+ CNO
-
+ H
2
O
2. Dung dịch X có chất tan là muối M(NO
3
)
2
. Ngời ta dùng 200ml dung dịch
K
3
PO
4
vừa đủ phản ứng với 200ml dung dịch X, thu đợc kết tủa M
3
(PO
4
)
2
và dung
dịch Y. Khối lợng kết tủa đó (đã đợc sấy khô) khác khối lợng M(NO
3
)
2
ban đầu là
6,825 gam.
Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện I = 2 ampe tới khi thấy khối
lợng catốt không tăng thêm nữa thì dừng, đợc dung dịch Z. Giả thiết sự điện phân có
hiệu suất 100%.
a) Hãy tìm nồng độ ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho biết
các gần đúng phải chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z.
b) Tính thời gian (theo giây) đã điện phân.
c) Tính thể tích khí thu đợc ở 27,3
o
C , 1atm trong sự điện phân.
Cách giải: 1.
a) Zn[Hg(SCN)
4
] + 16 H
2
O Zn
2+
+ Hg
2+
+ 4 HCN + 4 SO
4
2
-
+ 24 H
+
+ 24 e
6 IO
3
-
+ Cl
-
+ 6 H
+
+ 4 e ICl + 3 H
2
O
Zn[Hg(SCN)
4
] + 6 IO
3
-
+ 6 Cl
-
+ 8 H
+
Zn
2+
+ Hg
2+
+ 4 HCN + 4 SO
4
2
-
+
+ 6 ICl + 2 H
2
O
E
o
IO
3-
/ ICl > E
o
SO
4
2
-
, HCN / Zn[Hg(SCN)
4
]
b) 2 Cu(NH
3
)
m
2+
+ 2 CN
-
+ e Cu(CN)
2
-
+ m NH
3
CN
-
+ 2 OH
-
CNO
-
+ H
2
O + 2 e
2 Cu(NH
3
)
m
2+
+ 5 CN
-
+ 2 OH
-
2 Cu(CN)
2
-
+ 2m NH
3
+ CNO
-
+ H
2
O
E
o
Cu(NH
3
)
m
2+
/
Cu(CN)
2
-
> E
o
CNO
-
/ CN
-
2. a) Phơng trình phản ứng:
3 M(NO
3
)
2
+ 2 K
3
PO
4
M
3
(PO
4
)
2
+ 6 KNO
3
(1)
Dung dịch Y: dung dịch KNO
3
KNO
3
K
+
+ NO
3-
(2)
Theo (1), 6mol NO
3
-
phản ứng tạo ra 2mol PO
4
3-
làm thay đổi khối lợng 372 190 =
182 (g)
x mol NO
3
-
phản ứng tạo ra x/3mol PO
4
3-
làm thay đổi khối lợng 6,825 (g)
)mol(1125,0
182
825,6x3
x == )l/mol(2625,0
200
1000x115,0
Cddx ==
Theo (1),
nK
+
= nNO
3
-
= nKNO
3
= 2 nM (NO
3
)
2
= 2 ì 0,1125 = 0,225 (mol).
4
Coi Vdd Y Vdd X + Vdd K
3
PO
4
400 (ml) (3)
0,225 ì 1000
Vậy C
K
+
= C NO
-
= = 0,5625 (mol/l)
3
400
Dung dịch Y có nồng độ: C
K
+
= C NO
3
-
= 0,5625 (mol/l)
Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y:
- Bỏ qua sự thay đổi thể tích khi tính (3) và sự có mặt M
3
(PO
4
)
2
- Bỏ qua sự tan M
3
(PO
4
)
2
= M
2+
+ PO
4
2-
(4)
- Bỏ qua sự phân li H
2
O
= H
+
+ OH
-
Xét sự điện phân, sơ đồ điện phân:
K M(NO
3
)
2
A
H
2
O
M
2+
+ 2 e = M 2 H
2
O - 2 e = 1/2 O
2
+ 2 H
+
Phơng trình điện phân:
M(NO
3
)
2
+ H
2
O M + 1/2 O
2
+ 2 HNO
3
(5)
Dung dịch Z có chất tan HNO
3
.
Coi
Vdd Z Vdd X 400 (ml) (6)
0,5625 ì 400
Theo (5)
n HNO = 2 n M(NO
3
)
2
= 2 ì
3
1000
n HNO
3
ì 1000
Vậy C
H
+
= C NO
-
= = 1,125 (mol/l)
3
400
(hoặc theo(6) và (5)
nH
+
= nNO
3
-
= 2 C dd x = 1,125)
Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Z:
- Coi Vdd Z Vdd X, bỏ qua sự thay đổi thể tích do sự điện phân gây ra.
- Bỏ qua sự phân li H
2
O
= H
+
+ OH
-
vì Z là dd HNO
3
.
Nồng độ ion dd X: C
M
+
= 0,5625 M ; CNO
3
-
= 1,125 M
dd Y: C
K
+
= CNO
3
-
= 0,5625 M
dd Z: C
H
+
= CNO
3
-
= 1,125 M.
b) Tính thời gian đã điện phân:
m n
Thay số vào (7) là =
M(NO
3
)
2
= 0,5625 ì 0,4 = 0,025 (mol)
A
n = 2 ; I = 2
Vậy t = 0,225 ì 96500 = 21.712,5 (giây)
c) Tính thể tích khí thu đợc ở 27,3
o
C , 1atm trong sự điện phân dung dịch Y, Z.
22,4 ì 0,1125 ì 300,3 ì n
V
o = = 2,772 (lít)
2
273 ì 1
)mol(1125,0
2
225,0
n
2
1
n
232
)NO(MO
===
()
:5Theo
Câu IV (4 điểm):
5
1. Sunfuryl điclorua SO
2
Cl
2
là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại
350
o
C, 2 atm phản ứng
SO
2
Cl
2
(khí) = SO
2
(khí) + Cl
2
(khí) (1)
Có Kp = 50 .
a) Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích: hằng số cân bằng Kp này phải
có đơn vị nh vậy.
b) Tính phần trăm theo thể tích SO
2
Cl
2
(khí) còn lại khi (1) đạt tới cân bằng ở
điều kiện đã cho.
c) Ban đầu dùng 150 mol SO
2
Cl
2
(khí), tính số mol Cl
2
(khí) thu đợc khi (1) đạt
tới cân bằng.
Các khí đợc coi là khí lý tởng.
2. a) Tính độ điện li của dung dịch CH
3
NH
2
0,010M.
b) Độ điện li thay đổi ra sao khi
- Pha loãng dung dịch ra 50 lần.
- Khi có mặt NaOH 0,0010M.
- Khi có mặt CH
3
COOH 0,0010M.
- Khi có mặt HCOONa 1,00M.
Biết: CH
3
NH
2
+ H
+
CH
3
NH
3
; K = 10
10,64
CH
3
COOH = CH
3
COO
-
+ H
+
; K = 10
-4,76
Cách giải:
1
. a) Gọi số mol SO
2
Cl
2
ban đầu là 1, độ phân li là , ta có:
SO
2
Cl
2
(khí) = SO
2
(khí) + Cl
2
(khí) (1)
Ban đầu 1 0 0
Phân li
Cân bằng (1 )
pSO (atm) ì pCl (atm)
2 2
Kp = = 50 atm (2)
pSO
2
Cl
2
(atm)
b) Vì các khí đều là khí lí tởng nên pi = P . xi (3)
ni
mà
xi = (4)
nj
ở đây : nSO
2
= nCl
2
= ; nSO
2
Cl
2
= (1 ) ; còn nj = 1 + (5)
b) Tổ hợp (5) và (4) , (3) và (2) ta có:
Số mol SO Cl còn là (1 ) 0,0194 (mol)
2 2
0,0194
Do đó SO Cl còn lại chiếm ì 100% 0,98%
2 2
1,9804
2
2
1
.PKp
=
502
50
KpP
Kp
+
=
+
=
9806,0=
Đây là % theo số mol, cũng là % theo thể tích. Vậy khi (1) đạt tới cân bằng
SO
2
Cl
2
còn lại chiếm 0,98%về số mol hay thể tích của hệ.
(Hoặc SO
2
Cl
2
(khí) = SO
2
(khí) + Cl
2
(khí) Kp = 50 (1)
2 atm
2 - (P + p) p p
0100p100p50
p22
p
2
2
=+=
6
p
SO
2
Cl
2
= 2 - 2 ì 0,9902 = 0,0196 (atm)
p
SO
2
Cl
2
= P . n
SO
2
Cl
2
n
SO
2
Cl
2
= 0,0196 : 2 = 0,0098 hay 0,98%
% theo số mol cũng là % theo thể tích. Vậy khi (1) đạt tới cân bằng SO
2
Cl
2
còn
lại chiếm 0,98%về số mol hay thể tích của hệ.)
c) Ban đầu dùng 150 mol (khí), tính số mol Cl
2
(khí) thu đợc khi (1) đạt tới cân bằng:
Theo (1) ta có: nSO
2
= nCl
2
= nSO
2
Cl
2
ì 98,06 = 150 ì 0,9806
nCl
2
= 147,09 mol
2. a) Tính độ điện li của dung dịch CH
3
NH
2
0,010M:
CH
3
NH
2
+ H
2
O = CH
3
NH
3
+
+ OH
-
10
-14
c c K
b
= = 10
-3,36
[ ] c-x x x 10
-
10,64
336,3
2
b
2
10.88,1x10
x010,0
x
K
xc
x
==
=
%8,1810
10
10.88,1
2
2
3
=ì=
b) Độ điện li thay đổi ra sao khi
- Pha loãng dung dịch ra 50 lần:
4
2
NHCH
10.2
50
10
C
23
==
436,3
4
2
10.49,1x10
x102
x
==
ì
%5,7410
102
1049,1
2
4
4
=ì
ì
ì
=
-Khi có mặt NaOH 0,0010M:
NaOH = Na
+
+ OH
-
CH
3
NH
2
+ H
2
O = CH
3
NH
3
+
+ OH
-
10
-3,36
(1)
c 0,01 1. 10
-3
[ ] 0,01 - x x 1. 10
-3
+ x
336,3
3
1049,1x10
x01,0
)x10(
ì==
+
x
%9,1410
10
1049,1
2
2
3
=ì
ì
=
giảm vì OH
-
của NaOH làm chuyển dịch cân bằng (1) sang trái.
-
Khi có mặt CH
3
COOH 0,0010M:
CH
3
COOH = CH
3
COO
-
+ H
+
; K
a
= 10
-4,76
CH
3
NH
2
+ H
+
= CH
3
NH
3
+
; K
a
-1
= 10
10,64
CH
3
COOH + CH
3
NH
2
= CH
3
NH
3
+
+ CH
3
COO
-
; K = K
a
.K
a
-1
= 10
5,88
K rất lớn, phản ứng xảy ra hoàn toàn
C
CH
3
NH
3
+
= CCH
3
COOH = 1,0 ì 10
-3
; CCH
3
NH
2
= 9 ì 10
-3
CH
3
NH
2
+ H
2
O = CH
3
NH
3
+
+ OH
-
; K
b
= 10
-3
c 9.10
-3
1.10
-3
[ ] 9.10
-3
- x 10
-3
+ x x
[CH
3
NH
3
+
] = (1,39 + 1).10
-3
= 2,39 ì 10
-3
336,3
3
3
10.39,1x10
x10.9
)x10(
==
+
x
%9,2310
10
1039,2
2
2
3
=ì
ì
=
tăng vì CH
3
NH
2
tơng tác với CH
3
COOH.
- Khi có mặt HCOONa 1,00M:
7
HCOONa HCOO
-
+ Na
+
HCOO
-
+ H
2
O
= HCOOH + OH
-
(1)
25,10
75,3
14
b
,
10
10
10
K
==
K
a
HCOOH > K
a
CH
3
COOH ( = 10
-4,76
) nên K
,
b
< 10
-14
/ 10
-4,76
= 10
-9,24
<< K
b
(10
-3,36
).
Vậy cân bằng (2) không ảnh hởng gì đến cân bằng (1)
CH
3
NH
2
+ H
2
O = CH
3
NH
3
+
+ OH
-
K
b
= 10
-3,36
và do đó độ điện li
của CH
3
NH
2
không thay đổi khi có mặt HCOONa.
Câu V(3,5 điểm): :
Phản ứng S
2
O
8
2
-
+ 2 I
-
2 SO
4
2
-
+ I
2
(1)
đợc khảo sát bằng thực nghiệm nh sau: Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh bột,
dung dịch S
2
O
3
2-
; sau đó thêm dung dịch S
2
O
8
2
-
vào dung dịch trên. Các dung dịch đều
có nồng độ ban đầu thích hợp.
1. Viết các phơng trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu
chuyển sang màu xanh lam?
2. Ngời ta thu đợc số liệu sau đây:
Thời gian thí nghiệm(theo giây) Nồng độ I
-
(theo mol . l
-1
)
0 1,000
20 0,752
50 0,400
80 0,010
Dùng số liệu đó, hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng (1).
Cách giải:
1. Các phơng trình phản ứng xảy ra:
S
2
O
8
2-
+ 2 I
-
2 SO
4
2-
+ I
2
(1)
I
2
giải phóng ra bị S
2
O
3
2-
khử ngay
2 S
2
O
3
2-
+ I
2
S
4
O
6
2-
+ 2 I
-
(2)
Khi hết S
2
O
3
2-
thì một ít I
2
giải phóng ra từ (1) tác dụng với dung dịch hồ tinh
bột làm cho dung dịch xuất hiện màu xanh lam.
1 C
I
-
2. Ta có v = (2). Thay số vào (2):
2 t
t
1
: 20
C
1
: 0,348
v
1
: 6,2.10
-3
t
2
: 50 C
2
: 0,600
v
2
: 6,0.10
-3
t
3
: 80 C
3
: 0,990
v
3
: 6,188.10
-3
v 6,129.10
-3
(mol.l
-1
.s
-1
)
3
10)188,60,62,6(
v
3
ì++
=
8
bộ bộgiáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
hớng dẫn chấm đề thi chính thức
hoá học hữu cơ
Bảng A
Câu I (5 điểm):
1. Xuất phát từ brombenzen chứa
14
C ở vị trí 1 và các hoá chất vô cơ cần thiết
không chứa
14
C, hãy điều chế các hợp chất thơm chứa
14
C ở vị trí 3 : a) Anilin ;
b) Iotbenzen ; c) Axit benzoic.
2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm từ
A đến F :
Na
2
Cr
2
O
4
2 H
Cl
2
(1 mol) H
2
O C D
Benzen (1 mol)
A B
FeCl
3
t
O
, p HNO
3
(1 mol) Fe, HCl
E F
3. Khi oxi hoá etylenglicol bằng HNO
3
thì tạo thành một hỗn hợp 5 chất. Hãy
viết công thức cấu tạo phân tử của 5 chất đó và sắp xếp theo trật tự giảm dần nhiệt độ
sôi của chúng (có giải thích).
Cách giải:
1. Br MgBr COOMgBr COOH
14 14 14 14
Mg CO
2
H
3
O
+
ete
COOH
14 14 14
NaOH/CaO HNO
3
/ H
2
SO
4
NH
2
NO
2
NO
2
0-5
o
C NaNO
2
14 HCl 14 14 14
KI CuCN H
3
O
+
I N
2
(+)
Cl
(-)
CN COOH
a)
Br MgBr MgBr COOMgBr
14
ete khan
14 14 14
+ Mg (1) ; + CO
2
(2)
COOMgBr COOH
14
+ H
3
O
+
+ MgBr
+
+ H
2
O (3)
9
COOH COOH
14
H
2
SO
4
14
+ HNO
3
+ H
2
O (4)
NO
2
COOH COONa
14
14
2 + Na
2
CO
3
2 + H
2
O + CO
2
(5)
NO
2
NO
2
COONa
14
CaO
14
+ NaOH r¾n + Na
2
CO
3
(6)
NO
2
NO
2
14
14
+ 3 Fe + 7 HCl + 3 FeCl
2
+ 2 H
2
O (7)
NO
2
NH
3
Cl
14
14
+ NaOH + NaCl + H
2
O (8)
NO
2
NH
2
14 14
b) + NaNO
2
+ 2 HCl + NaCl + 2 H
2
O
NH
2
N ≡ N Cl
14
14
+ KI + N
2
+ KCl
N ≡ N Cl I
14
14
+ CuCN + N
2
+ CuCl
N ≡ N Cl C ≡ N
14 14
c) 2 + 2 H
2
O + H
+
2 + NH
4
+
C ≡ N COOH
O OH
2. Cl OH
Na
2
Cr
2
O
4
2 H
Cl
2
(1 mol) H
2
O
FeCl
3
t
O
, p O OH
OH OH OH
NO
2
Fe, HCl
HNO
3
NO
2
NH
3
Cl
10
Cl
FeCl
3
+ Cl
2
+ HCl (1)
A: Clobenzen
Cl OH
t
o
, p
+ H
2
O + HCl (2)
B: Phenol
OH O O OH
[O] 2 H
(3) ; (4)
O O OH
C: p-Benzoquinon D: Hiđroquinon
OH
OH + H
2
O (5)
+ HNO
3
NO
2
E: p-Nitrophenol
OH
NO
2
+ H
2
O
OH OH
(6)
+ 3 Fe + 7 HCl F: p-Aminophenol
NO
2
NH
3
Cl
3. (B)
CH
2
OH CHO HOCH
2
- COOH COOH COOH
[O] [O] [O] [O]
CH
2
OH CH
2
OH OHC - CHO CHO COOH
(E) (A) (C) (D) (Đ)
Đ > B > D > A > C
(Giải thích bằng hiệu ứng electron và liên kết hiđro).
Câu II (4 điểm): N
Xinconiđin (X) có công thức cấu tạo :
CH=CH
2
C
9
HOH
Đó là đồng phân lập thể ở C
9
của xinconin (Y). N
1. Hãy ghi dấu vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối và khoanh vòng tròn nguyên
tử nitơ có tính bazơ mạnh nhất trong phân tử X.
2. Cho từ từ dung dịch HBr vào X ở nhiệt độ phòng rồi đun nóng nhẹ, sinh ra các
sản phẩm chính là A (C
19
H
23
BrON
2
) , B (C
19
H
24
Br
2
ON
2
) , C (C
19
H
25
Br
3
ON
2
) , và
D (C
19
H
24
Br
4
N
2
). Chế hoá D với dung dịch KOH trong rợu 90
o
thu đợc E (C
19
H
20
N
2
)
11
Hãy viết công thức cấu tạo của A , B , C , D , E. Ghi dấu vào mỗi nguyên tử
cacbon bất đối trong phân tử D và E.
3. Cho C
6
H
5
COCl vào X và Y thu đợc sản phẩm đều có công thức C
26
H
26
N
2
O
2
(đặt là F và G). F và G có đồng nhất (cùng là một chất) hay không? Chúng có nhiệt độ
nóng chảy giống hay khác nhau? tại sao?
Cách giải: . .
1. N
CH=CH
2
CHOH
N : H
2. N N
(+)
Br
(-)
CH=CH
2
CH=CH
2
CHOH CHOH
Br
(-)(+)
NH Br
(-)(+)
NH
(A) (B)
H H
N
(+)
Br
(-)
N
(+)
Br
(-)
CHBr-CH
3
CHBr-CH
3
CHOH
CHBr
Br
(-) (+)
NH Br
(-) (+)
NH
(C) (D)
3. N N
CH-CH
3
CH=CH2
CH= C
6
H
5
COO-
9
CH
(E)
N
(F)
N
F và G là đồng phân cấu hình ở C
9
(tơng tự X và Y) vì phản ứng với
C6H5COCl không làm đứt liên kết C
9
-O vì vậy F và G không đồng nhất, chúng là
những đồng phân đối quang của nhau, nên t
nc
giống nhau.
Câu III (4 điểm):
1.Có một hỗn hợp protit gồm pepsin (pH
I
= 1,1), hemoglobin (pH
I
= 6,8) và
prolamin (pH
I
= 12,0). Khi tiến hành điện di dung dịch protit nêu trên ở pH = 7,0 thì thu
đợc 3 vết chất (xem hình):
Xuất phát
Cực Cực
A B C
Cho biết mỗi vết chất đặc trng cho protit nào ? Giải thích.
12
2. Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol tripeptit X thu đợc 2 mol axit glutamic
( HOOC(CH
2
)
2
CH(NH
2
)COOH ), 1 mol alanin ( CH
3
CH(NH
2
)COOH ) và 1 mol NH
3
.
X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và X chỉ có một nhóm cacboxyl tự do.
Thuỷ phân X nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu đợc alanin và một đipeptit Y.
Viết công thức cấu tạo của X , Y và gọi tên chúng.
Cách giải:
1. Vết A: Pepsin, vì Pepsin là protit có tính axit mạnh (pH
I
= 1,1) nên tồn tại ở dạng
anion, do đó chuyển về cực dơng.
Vết B: Hemoglobin (pH
I
= 6,8), hầu nh ở dạng ion lỡng cực.
Vết C: prolamin (pH
I
= 12,0), vì là protit có tính bazơ mạnh nên ở dạng cation, do đó
chuyển về cực âm.
2. Tripeptit X có cấu tạo theo trật tự Glu-Glu-Ala. Vì theo dữ kiện đầu bài aminoaxit
đuôi (đuôi C) là Ala, nhóm -NH
2
của aminoaxit đầu (đầu N) đã tạo thành lactam với
nhóm -COOH của đơn vị Glu thứ nhất, nhóm -COOH của đơn vị thứ Glu hai ở dạng
chức amit -CONH
2
(do thuỷ phântạo ra NH
3
). Vậy:
O O
X: NH - CH - C - NH - CH - C - NH - CH - COOH ;
O=C (CH
2
)
2
-CONH
2
CH
3
CH
2
- CH
2
-Glutamolactam--ylglutaminylalanin
O
Y: NH - CH - C - NH - CH - COOH
O=C (CH
2
)
2
-CONH
2
CH
2
- CH
2
-Glutamolactam--ylglutamin
Câu IV (4,5 điểm):
Melexitozơ (C
18
H
32
O
16
) là đờng không khử, có trong mật ong. Khi thuỷ phân
hoàn toàn 1 mol melexitozơ bằng axit sẽ nhận đợc 2 mol D-glucozơ và 1 mol D-
fructozơ. Khi thuỷ phân không hoàn toàn sẽ nhận đợc D-glucozơ và đisaccarit
turanozơ. Khi thuỷ phân nhờ enzim mantaza sẽ tạo thành D-glucozơ và D-fructozơ, còn
khi thuỷ phân nhờ enzim khác sẽ nhận đợc saccarozơ.
Metyl hoá 1 mol melexitozơ rồi thuỷ phân sẽ nhận đợc 1 mol 1,4,6-tri-O-metyl-
D-fructozơ và 2 mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ.
1. Hãy viết công thức cấu trúc của melexitozơ. Viết công thức cấu trúc và gọi tên
hệ thống của turanozơ.
2. Hãy chỉ ra rằng, việc không hình thành fomanđehit trong sản phẩm oxi hoá
bằng HIO
4
chứng tỏ có cấu trúc furanozơ hoặc piranozơ đối với mắt xích fructozơ và
piranozơ hoặc heptanozơ (vòng 7 cạnh) đối với mắt xích glucozơ.
3. Cần bao nhiêu mol HIO
4
để phân huỷ hai mắt xích glucozơ có cấu trúc
heptanozơ và sẽ nhận đợc bao nhiêu mol axit fomic?
Cách giải:
1. Từ các dữ kiện đầu bài suy ra melexitozơ:
- Không còn -OH semiaxetan
- Là trisaccarit đợc cấu thành từ 2 dơn vị D-glucozơ và 1 đơn vị D-fructozơ,
trong đó 1 đơn vị D-glucozơ liên kết với D-fructozơ tạo thành đisaccarit turanozơ, đơn
vị D-glucozơ thứ hai cũng liên kết với D-fructozơ tạo thành đisaccarit saccarozơ.
- Thuỷ phân 1 mol sản phẩm metyl hoá melexitozơ thu đợc:
13
1
1 mol CH
3
OCH
2
H và 2 mol
6
CH
3
OCH
2
2 5 H H
HO
3
4
CH
2
OCH
3
4 1
OH H CH
3
O 3 2 OH
H OCH
3
Từ đó suy ra đơn vị D-fructozơ ở dạng furanorit, 2 đơn vị D-glucozơ đều ở dạng
piranorit; 2 đơn vị D-glucozơ đều tạo ra liên kết glicorit với C
2 và C3 của D-fructo
furanozit.
Cấu trúc:
4 H
2
6
COH
O
1
CH
2
OH HO
HO 5
O
H
HO
3
2
1
2
5
OH O H
4
6
CH
2
OH
4 H
2
COH O
3
H
HO
5
HO
3
2
1 H
H
O
Melexitozơ (C
18
H
32
O
16
)
H
4 H
2
6
COH O H
2
1
COH
O
H
HO
5 2
5
HO
3
2
1
H
HO
H HO
6
CH
2
OH
H OH
3
4
H
O
3-O-(
-D-glucopiranozyl)-D-fructofuranozơ
(Turanozơ)
hoặc:
4
6
C H
2
OH
O
HO
5 H
HO
3
2
1
H
OH O H
4 H
2
COH O
HO
5 H
3
4
OH
HO
3
2
OH
1
H
2
O
5
6
CH
2
OH
H
1
CH
2
OH
H
Melexitozơ (C
18
H
32
O
16
)
4 H
2
6
COH O
HO
5
H
HO
2
1 4
H
3
HO O 3 OH
H H
6
CH
2
OH
HO
2
5
H (Turanozơ)
1
CH
2
OH 3-O-(
-D-glucopiranozyl)-D-fructofuranozơ
14
2. Mắt xích fructozơ Mắt xích glucozơ
7 7
CH
2
OH CH
2
OH O - CH O-CH
O - C O - C CHOH CHOH
O - CH O - CH O CHOH O CHOH O
CHOH O CHOH CHOH CHOH
CHOH CH CHOH CH
CH
2
CH
2
OH CH
2
CH
2
OH
Piranozơ Furanozơ Heptanozơ Piranozơ
không có HCHO không có HCHO không có HCHO không có HCHO
Từ fructozơ Từ glucozơ
V V
(do không có nhóm 1,2-đitol kiểu -CHOH-CH
2
OH)
3.
O - CH O - CH
CHOH O=CH
2 CHOH
O
+ 6 HIO
4
2 O + 4 HCOOH
CHOH + 6 HIO
3
CHOH O=CH + 2 H
2
O
CH
2
CH
2
Câu V (2,5 điểm):
1. Clorofom tiếp xúc với không khí ngoài ánh sáng sẽ bị oxi hóa thành photgen
rất độc. Để ngừa độc ngời ta bảo quản clorofom bằng cách cho thêm một lợng nhỏ
ancol etylic để chuyển photgen thành chất không độc.
Viết phơng trình phản ứng oxi hóa clorofom bằng oxi không khí thành
photgen, phản ứng của photgen với ancol etylic và gọi tên sản phẩm.
2. Đun nóng vài giọt clorofom với lợng d dung dịch NaOH, sau đó nhỏ thêm
vài giọt dung dịch KMnO
4
thấy hỗn hợp xuất hiện màu xanh. Viết các phơng trình
phản ứng và giải thích sự xuất hiện màu xanh.
3. Khi tiến hành điều chế axit lactic từ anđehit axetic và axit xianhiđric, ngoài
sản phẩm mong muốn ta còn thu đợc hợp chất X (C
6
H
8
O
4
). Viết công thức cấu tạo của
X và các phơng trình phản ứng xảy ra.
Cách giải: as
1. 2 CHCl
3
+ O
2
2 COCl
2
+ 2 HCl
COCl
2
+ 2 C
2
H
5
OH O=C(OC
2
H
5
)
2
+ 2 HCl
Đietyl cacbonat
t
o
2. CHCl
3
+ 4 NaOH HCOONa + 3 NaCl + 2 HOH
HCOONa + 2 KMnO
4
+ 3 NaOH Na
2
CO
3
+ K
2
MnO
4
+ Na
2
MnO
4
+ 2 HOH
Anion MnO
4
2-
cho màu xanh.
15
3. Axit lactic là -hiđroxiaxit, trong điều kiện tiến hành phản ứng D đã chuyển thành
lactit X:
OH
CH
3
CH=O + HCN CH
3
CH
CN
OH t
o
OH
2 CH
3
CH + 2 HOH + H
+
CH
3
CH + NH
4
+
CN COOH
OH
H
+
,t
o
COO
2 CH
3
CH CH
3
CH CHCH
3
+ 2 HOH
COOH OOC
lactit X
Câu IV (4,5 điểm): (thay câu IVbảng A, dùng cho bảng B)
1. Viết phơng trình phản ứng điều chế D-fructozơ từ D-glucozơ, biết rằng
D-glucozazon khi tác dụng với benzanđehit tạo thành ozon của D-glucozơ
(HOCH
2
(CHOH)
3
COCHO).
2. Chitin (tách từ vỏ tôm, cua ) đợc coi nh là dẫn xuất của xenlulozơ,
trong đó các nhóm hiđroxyl ở các nguyên tử C
2 đợc thay thế bằng các nhóm
axetylamino ( -NH-CO-CH
3
).
a) Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch của phân tử chitin.
b) Gọi tên một mắt xích của chitin.
c) Viết phơng trình phản ứng xảy ra khi đun nóng chitin với dung dịch HCl
đặc (d), đun nóng chitin với dung dịch NaOH đặc (d).
Cách giải:
1. CH=O CH=N-NHC
6
H
5
C=N-NHC
6
H
5
+ C
6
H
5
NHNH
2
+ NH
3
+ 3 C
6
H
5
NHNH
2
(CH
3
OH)
CH
2
OH D-Glucozazon
CH
2
OH
CH=N-NHC
6
H
5
H
+
CH=O
C=N-NHC
6
H
5
+ 2 H
2
O CH=O + 2 C
6
H
5
NHNH
2
(CH
3
OH) (CH
3
OH)
CH
2
OH CH
2
OH
CH=O CH
2
OH (nhóm -CH=O dễ bị khử
CH=O + 2 [H]
C=O
hơn nhóm C=O )
(CH
3
OH)
CH
2
OH
CH
2
OH D-Fructozơ
16
Câu III (5 điểm): (thay câu III bảng A, dùng cho bảng B)
1. Cho hỗn hợp đẳng phân tử gồm axit benzoic và axit p-metoxibenzoic tác dụng
với hỗn hợp HNO
3
đặc và H
2
SO
4
đặc.
Viết công thức cấu tạo hai sản phẩm mononitro chính và cho biết chất nào tạo
thành với số mol nhiều hơn? Hãy so sánh tính axit của các chất gồm hai axit đầu và hai
sản phẩm, giải thích.
2. Có các hợp chất sau: H
3
NCH
2
COO
(A) , H
2
NCH
2
CONH
2
(B) ,
H
2
N-CO-NH
2
(C) , CH
3
CHOHCOOH (D). Cho biết từng hợp chất trên thuộc loại
hợp chất có chức hữu cơ nào? Viết phơng trình phản ứng của từng hợp chất trên với:
a) Dung dịch HCl (d, nóng) ; b) Dung dịch NaOH (d, nóng).
Cách giải:
1. HNO
3
COOH + CH
3
O COOH COOH + CH
3
O COOH
H
2
SO
4
đ
(A) (B) O
2
N (C) O
2
N (D)
- Số mol D nhiều hơn số mol C , vì B có nhóm CH
3
O- đẩy electron làm nhân
thơm giàu electron hơn.
- Tính axit giảm dần theo chiều : C > D > A > B .
(giải thích bằng hiệ ứng electron của các nhóm thế)
2. A là aminoaxit có nhóm chức cacboxyl và nhóm chức amino
B là dẫn xuất của aminoaxit có nhóm chức amit và nhóm chức amino
C là dẫn xuất của axit cacbonic có nhóm chức amit (điamit)
D là
- hiđroxiaxit có nhóm chức cacboxyl và nhóm chức hiđroxyl
t
o
a) H
3
NCH
2
COO + HCl [ H
3
NCH
2
COOH]Cl
t
o
H
2
NCH
2
CONH
2
+ HCl + H
2
O Cl[ H
3
NCH
2
COOH] + NH
4
Cl
t
o
H
2
N-CO-NH
2
+ 2 HCl + H
2
O 2 NH
4
Cl + CO
2
H
+
CH
3
CHCOOH + HCl CH
3
CHCOOH + H
2
O
OH Cl
t
o
b) H
3
NCH
2
COO + NaOH H
2
NCH
2
COONa + H
2
O
t
o
H
2
NCH
2
CONH
2
+ NaOH H
2
NCH
2
COONa + NH
3
t
o
H
2
N-CO-NH
2
+ 2 NaOH Na
2
CO
3
+ 2 NH
3
CH
3
CHCOOH + NaOH CH
3
CHCOOH + H
2
O
OH Cl
17
bộ giáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
đề thi chính thức
Môn : hoá học Bảng B
Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề )
Ngày thi : 13 / 3 / 2001
Câu I (5 điểm):
1. Xuất phát từ brombenzen chứa
14
C ở vị trí 1 và các hoá chất vô cơ cần thiết
không chứa
14
C, hãy điều chế các hợp chất thơm chứa
14
C ở vị trí 3 : a) Anilin ;
b) Iotbenzen ; c) Axit benzoic.
2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm từ
A đến F :
Na
2
Cr
2
O
4
2 H
Cl
2
(1 mol) H
2
O C D
Benzen (1 mol)
A B
FeCl
3
t
O
, p HNO
3
(1 mol) Fe, HCl
E F
3. Khi oxi hoá etylenglicol bằng HNO
3
thì tạo thành một hỗn hợp 5 chất. Hãy
viết công thức cấu tạo phân tử của 5 chất đó và sắp xếp theo trật tự giảm dần nhiệt độ
sôi của chúng (có giải thích).
Câu II (3,5 điểm): N
Xinconiđin (X) có công thức cấu tạo :
CH=CH
2
C
9
HOH
Đó là đồng phân lập thể ở C
9
của xinconin (Y). N
1. Hãy ghi dấu vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối và khoanh vòng tròn nguyên
tử nitơ có tính bazơ mạnh nhất trong phân tử X.
2. Cho từ từ dung dịch HBr vào X ở nhiệt độ phòng rồi đun nóng nhẹ, sinh ra các
sản phẩm chính là A (C
19
H
23
BrON
2
) , B (C
19
H
24
Br
2
ON
2
) , C (C
19
H
25
Br
3
ON
2
) , và
D (C
19
H
24
Br
4
N
2
). Chế hoá D với dung dịch KOH trong rợu 90
o
thu đợc E (C
19
H
20
N
2
)
Hãy viết công thức cấu tạo của A , B , C , D , E. Ghi dấu
vào mỗi nguyên tử
cacbon bất đối trong phân tử D và E.
Câu III (5 điểm):
1. Cho hỗn hợp đẳng phân tử gồm axit benzoic và axit p-metoxibenzoic tác dụng
với hỗn hợp HNO
3
đặc và H
2
SO
4
đặc.
Viết công thức cấu tạo hai sản phẩm mononitro chính và cho biết chất nào tạo
thành với số mol nhiều hơn? Hãy so sánh tính axit của các chất gồm hai axit đầu và hai
sản phẩm, giải thích.
2. Có các hợp chất sau: H
3
NCH
2
COO
(A) , H
2
NCH
2
CONH
2
(B) ,
H
2
N-CO-NH
2
(C) , CH
3
CHOHCOOH (D). Cho biết từng hợp chất trên thuộc loại hợp
chất có chức hữu cơ nào? Viết phơng trình phản ứng của từng hợp chất trên với :
a) Dung dịch HCl (d, nóng) ; b) Dung dịch NaOH (d, nóng).
18
Câu IV (4,5 điểm):
1. Viết phơng trình phản ứng điều chế D-fructozơ từ D-glucozơ, biết rằng
D-glucozazon khi tác dụng với benzanđehit tạo thành ozon của D-glucozơ
(HOCH
2
(CHOH)
3
COCHO).
2. Chitin (tách từ vỏ tôm, cua ) đợc coi nh là dẫn xuất của xenlulozơ, trong
đó các nhóm hiđroxyl ở các nguyên tử C
2 đợc thay thế bằng các nhóm axetylamino
( -NH-CO-CH
3
).
c) Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch của phân tử chitin.
d) Gọi tên một mắt xích của chitin.
c) Viết phơng trình phản ứng xảy ra khi đun nóng chitin với dung dịch HCl
đặc (d), đun nóng chitin với dung dịch NaOH đặc (d).
Câu V (2 điểm):
1. Clorofom tiếp xúc với không khí ngoài ánh sáng sẽ bị oxi hóa thành photgen
rất độc. Để ngừa độc ngời ta bảo quản clorofom bằng cách cho thêm một lợng nhỏ
ancol etylic để chuyển photgen thành chất không độc.
Viết phơng trình phản ứng oxi hóa clorofom bằng oxi không khí thành
photgen, phản ứng của photgen với ancol etylic và gọi tên sản phẩm.
2. Đun nóng vài giọt clorofom với lợng d dung dịch NaOH, sau đó nhỏ thêm
vài giọt dung dịch KMnO
4
thấy hỗn hợp xuất hiện màu xanh. Viết các phơng trình
phản ứng và giải thích sự xuất hiện màu xanh.
______________________
19
bộ giáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng A
Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề )
Ngy thi thứ nhất : ( theo quyết định và thông báo của Bộ)
Câu I :
1. Viết các phơng trình hoá học từ Na
2
Cr
2
O
7
, C (than đá), Al (bột nhôm) và
các điều kiện cần thiết để thu đợc Cr.
2. CrO
2
Cl
2
(cromyl clorua) là một hoá chất quan trọng. Hãy viết các phơng
trình hoá học tạo ra CrO
2
Cl
2
từ:
a) CrO
3
tác dụng với axit HCl.
b) Cho K
2
Cr
2
O
7
tác dụng với KCl tronh H
2
SO
4
đặc, nóng.
3. Thêm chất thích hợp và hoàn thành phơng trình hoá học sau:
a) KNO
2
+ KNO
3
+ ? K
2
CrO
4
+ NO
b) NaNO
2
+ ? + NaI I
2
+ NaHSO
4
+ NO + H
2
O
c) HNO
3
+ P
2
O
5
? + N
2
O
5
Câu II :
1. Vận dụng lí thuyết Bronstet về axit bazơ hãy giải thích tính axit bazơ trong
dung dịch nớc của các chât sau:
a) BaCl
2
; b) K
2
S ; c) NH
4
HS ; d) NaHSO
3
2. Hãy trình bày 3 thí nghiệm minh hoạ tính chất axit bazơ trong mỗi dung
dịch : a) NH
4
HSO
4
; b) Na
2
CO
3
(mô tả cách thí nghiệm và giải thích).
3. Cho NaOH (d) vào hỗn hợp X gồm có Zn
2+
; Pb
2+
; Fe
3+
; Cu
2+
;
Mg
2+
; NO
3-
sẽ đợc kết tủa A và dung dịch B.
Hãy nêu phơng pháp hoá học để xác nhận các chất có mặt trong kết tủa A và
dung dịch B(nêu rõ để nhận biết) Viết phơng trình ion của các phản ứng xảy ra.
Câu III :
1. Thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch chứa H
+
0,100M ; Fe
3+
1,0.10
-3
M
và Mg
2+
0,100M cho đến d. Cho biết có hiện tợng gì xảy ra?
2. Giả sử tổng nồng độ NaOH đã cho vào là 0,2030 M. Hãy tính nồng độ các ion
trong dung dịch (khi tính không kể sự tạo phức hiđroxo của các ion kim loại).
Cho: Tích số tan Mg(OH)
2
: 10
10,95
Fe(OH)
3
: 10
37,5
.
Câu IV :
1. Hai muối của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo
kết tủa trắng với nớc vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO
3
là những
muối nào? Viết các phơng trình phản ứng để chứng minh.
2. a) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy Cu
2
O bền với nhiệt hơn CuO và CuCl bền
với nhiệt hơn CuCl
2
, giải thích nguyên nhân.
b) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy ở trong nớc CuCl kém bền hơn CuCl
2
, giải
thích nguyên nhân.
c) Thế điện cực chuẩn của cặp Cu
2+
/ Cu
+
là 0,15V, của cặp I
2
/ 2I
-
là 0,54V nhng
tại sao ngời ta có thể định lợng ion Cu
2+
trong dung dịch nớc thông qua tác dụng
của ion đó với dung dịch KI? Cho biết dung dịch bão hoà của CuI trong nớc ở nhiệt độ
thờng có nồng độ là10
-
6
M.
20
Câu V :
1. Hãy thiết lập sơ đồ pin sao cho khi pin phóng điện thì xảy ra phản ứng khử ion
Fe
3+
bởi Cu . Viết phơng trình các nửa phản ứng xảy ra tại các điện cực.
2. Tính sức điện động tiêu chuẩn của pin (E
o
pin) khi pin mới bắt đầu hoạt động.
3. Tính nồng độ các chất còn lại trong các dung dịch khi pin phóng điện hoàn
toàn (giả sử nồng độ các chất trớc phản ứng đều bằng 0,010M).
4. Sức điện động của pin sẽ tăng hay giảm nếu:
- Thêm một ít KI
- Thêm ít NH
3
vào dung dịch ở cực đồng (dung dịch A).
- Thêm một ít KMnO
4
(môi trờng axit)
- Thêm ít NaF
- Thêm ít NaOH
vào dung dịch của cực chứa Fe
3+
(dung dịch B).
Cho
E
o
Cu
2+
/ Cu
+
= 0,34V ; E
o
Cu
+
/ Cu = 0,52V
E
o
Fe
3+
/ Fe
2+
= 0,77V ; E
o
Fe
2+
/ Fe = - 0,40V
____________________________
21
bộ giáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng B
Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề )
Ngy thi thứ nhất : ( theo quyết định và thông báo của Bộ)
Câu I :
1. Viết các phơng trình hoá học từ Na
2
Cr
2
O
7
, C (than đá), Al (bột nhôm) và
các điều kiện cần thiết để thu đợc Cr.
2. CrO
2
Cl
2
(cromyl clorua) là một hoá chất quan trọng. Hãy viết các phơng
trình hoá học tạo ra CrO
2
Cl
2
từ:
a) CrO
3
tác dụng với axit HCl.
b) Cho K
2
Cr
2
O
7
tác dụng với KCl tronh H
2
SO
4
đặc, nóng.
3. Thêm chất thích hợp và hoàn thành phơng trình hoá học sau:
a) KNO
2
+ KNO
3
+ ? K
2
CrO
4
+ NO
b) NaNO
2
+ ? + NaI I
2
+ NaHSO
4
+ NO + H
2
O
c) HNO
3
+ P
2
O
5
? + N
2
O
5
Câu II :
1. Vận dụng lí thuyết Bronstet về axit-bazơ hãy giải thích tính axit-bazơ trong
dung dịch nớc của các chât sau:
a) BaCl
2
; b) K
2
S ; c) NH
4
HS ; d) NaHSO
3
2. Hãy trình bày 3 thí nghiệm minh hoạ tính chất axit bazơ trong mỗi dung
dịch : a) NH
4
HSO
4
; b) Na
2
CO
3
(mô tả cách thí nghiệm và giải thích).
3. Cho NaOH (d) vào hỗn hợp X gồm có Zn
2+
; Pb
2+
; Fe
3+
; Cu
2+
;
Mg
2+
; NO
3-
sẽ đợc kết tủa A và dung dịch B.
Hãy nêu phơng pháp hoá học để xác nhận các chất có mặt trong kết tủa A và
dung dịch B(nêu rõ để nhận biết) Viết phơng trình ion của các phản ứng xảy ra.
Câu III :
1. Thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch chứa H
+
0,100M ; Fe
3+
1,0.10
-3
M
và Mg
2+
0,100M cho đến d. Cho biết có hiện tợng gì xảy ra?
2. Giả sử tổng nồng độ NaOH đã cho vào là 0,2030 M. Hãy tính nồng độ các ion
trong dung dịch (khi tính không kể sự tạo phức hiđroxo của các ion kim loại).
Cho: Tích số tan Mg(OH)
2
: 10
10,95
Fe(OH)
3
: 10
37,5
.
Câu IV :
1. Hai muối của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo
kết tủa trắng với nớc vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO
3
là những
muối nào? Viết các phơng trình phản ứng để chứng minh.
2. a) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy Cu
2
O bền với nhiệt hơn CuO và CuCl bền
với nhiệt hơn CuCl
2
, giải thích nguyên nhân.
b) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy ở trong nớc CuCl kém bền hơn CuCl
2
, giải
thích nguyên nhân.
c) Thế điện cực chuẩn của cặp Cu
2+
/ Cu
+
là 0,15V, của cặp I
2
/ 2I
-
là 0,54V nhng
tại sao ngời ta có thể định lợng ion Cu
2+
trong dung dịch nớc thông qua tác dụng
của ion đó với dung dịch KI? Cho biết dung dịch bão hoà của CuI trong nớc ở nhiệt độ
thờng có nồng độ là10
-
6
M.
bộ giáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
22
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng A
Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề )
Ngy thi thứ hai : ( theo quyết định và thông báo của Bộ)
Câu I :
1.Viết các phơng trình phản ứng (nếu có) của:
a) Axit axetic (pKa = 4,76) , phenol (pKa = 10) với :
- Dung dịch NaHCO
3
- Dung dịch Na
2
CO
3
Biết H
2
CO
3
có pKa
1
= 6,4 và pKa
2
= 10,3
b) Dung dịch CH
3
COONa , dung dịch C
6
H
5
ONa với CO
2
2. Hoàn thành các phơng trình phản ứng (các sản phẩm viết ở dạng công thức
cấu tạo) theo các sơ đồ chuyển hoá sau:
CH
3
OH(dung môi)
a) C
6
H
5
CH=CH
2
+ Br
2
A + B
H
2
SO
4
, t
o
b) C
6
H
5
CH=CH
2
C(C
16
H
16
)
Nêu tên các cơ chế của phản ứng a) và b).
COOH
CO
2
H
+
(CH
3
CO)
2
O OCOCH
3
e) C
6
H
5
ONa M N
6 at, 125
o
C
(Aspirin)
Câu II :
Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67% cacbon; 6,67% hiđro; còn lại là oxi. Biết
phân tử khối của X là 180.
X tác dụng với (CH
3
CO)
2
O cho A(C
14
H
16
O
5
), với HBr ở lạnh cho B (C
10
H
11
BrO
2
,
gồm hai đồng phân câú tạo B
1 và B2), với CH
3
I (có mặt bazơ) cho D (C
11
H
14
O
3
), với HI
nóng cho CH
3
I , và với O
3
rồi Zn / HCl (dung dịch) cho E (C
8
H
8
O
3
).
E tác dụng với HI nóng cũng cho CH
3
I, ngoài ra E còn khử đợc AgNO
3
. X , B ,
và E tan trong dung dịch NaOH nhng không tan trong dung dịch NaHCO
3
.
A và D không tan trong dung dịch NaOH nhng dễ làm mất màu KMnO
4
loãng
nguội và brom loãng.
1. Xác định công thức phân tử và các nhóm chức có trong phân tử X.
2. Xác định công thức cấu tạo của X , A , B , D và E ; biết rằng E là đồng phân
có pKa gần thấp nhất.
3. Dùng các công thức cấu tạo thu gọn viết các phơng trình phản ứng đã xảy ra.
Giải thích tại sao sinh ra hai đồng phân của B.
4. Gọi tên X , B
1 , E.
Câu III :
1. Viết phơng trình phản ứng monoclo hoá sec-butyl clorua, gọi tên các sản
phẩm tạo thành.
2. Nếu xuất phát từ (S)-sec-butyl clorua thì sẽ nhận đợc bao nhiêu hợp chất
quang hoạt? Viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp R , S.
23
3. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm :
Cl
2
(1 mol) HNO
3
(1 mol) HN(C
2
H
5
)
2
Fe, HCl
a) Benzen (1 mol) A B C D
AlCl
3
H
2
SO
4
CH
3
I (1 mol)
HNO
3
(1 mol) Fe, HCl G
b) Phenol (1 mol) E F
ClCH
2
COOH
H
Câu IV :
Thành phần chính của tinh dầu hồi là anetol (C
10
H
12
O). Cho anetol phản ứng với
dung dịch KMnO
4
trong nớc thì tạo thành kali axetat, kali p-metoxi benzoat và MnO
2
.
1. Xác định công thức cấu tạo của anetol, viết công thức cấu trúc các đồng phân
không gian có thể có và gọi tên IUPAC của chúng.
2. Viết các phơng trình phản ứng xảy ra và đề nghị cách tách lấy axit p-metoxi
benzoic từ hỗn hợp sau phản ứng.
3. Dùng công thức cấu tạo, hãy viết các phơng trình phản ứng của anetol với: a)
Br
2
/ CCl
4
; b) HCl ; c) Cl
2
+ H
2
O
4. Khi đun nóng với xúc tác, anetol thờng bị hoá nhựa. Hãy giải thích.
24
bộ giáo dục v đo tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 thpt năm học 2000-2001
đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng B
Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề )
Ngy thi thứ hai : ( theo quyết định và thông báo của Bộ)
Câu I :
1.Viết các phơng trình phản ứng (nếu có) của:
a) Axit axetic (pKa = 4,76) , phenol (pKa = 10) với :
- Dung dịch NaHCO
3
- Dung dịch Na
2
CO
3
Biết H
2
CO
3
có pKa
1
= 6,4 và pKa
2
= 10,3
b) Dung dịch CH
3
COONa , dung dịch C
6
H
5
ONa với CO
2
2. Hoàn thành các phơng trình phản ứng (các sản phẩm viết ở dạng công thức
cấu tạo) theo các sơ đồ chuyển hoá sau:
CH
3
OH(dung môi)
a) C
6
H
5
CH=CH
2
+ Br
2
A + B
H
2
SO
4
, t
o
b) C
6
H
5
CH=CH
2
C(C
16
H
16
)
Nêu tên các cơ chế của phản ứng a) và b).
COOH
CO
2
H
+
(CH
3
CO)
2
O OCOCH
3
f) C
6
H
5
ONa M N
6 at, 125
o
C
(Aspirin)
Câu II :
Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67% cacbon; 6,67% hiđro; còn lại là oxi. Biết
phân tử khối của X là 180.
X tác dụng với (CH
3
CO)
2
O cho A(C
14
H
16
O
5
), với HBr ở lạnh cho B (C
10
H
11
BrO
2
,
gồm hai đồng phân câú tạo B
1 và B2), với CH
3
I (có mặt bazơ) cho D (C
11
H
14
O
3
),với HI
nóng cho CH
3
I , và với O
3
rồi Zn / HCl (dung dịch) cho E (C
8
H
8
O
3
).
E tác dụng với HI nóng cũng cho CH
3
I, ngoài ra E còn khử đợc AgNO
3
. X , B ,
và E tan trong dung dịch NaOH nhng không tan trong dung dịch NaHCO
3
.
A và D không tan trong dung dịch NaOH nhng dễ làm mất màu KMnO
4
loãng
nguội và bom loãng.
1. Xác định công thức phân tử và các nhóm chức có trong phân tử X.
2. Xác định công thức cấu tạo của X , A , B , D và E ; biết rằng E là đồng phân
có pKa gần thấp nhất.
Câu III :
1. Viết phơng trình phản ứng monoclo hoá sec-butyl clorua, gọi tên các sản
phẩm tạo thành.
2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm :
Cl
2
(1 mol) HNO
3
(1 mol) HN(C
2
H
5
)
2
Fe, HCl
a) Benzen (1 mol) A B C D
AlCl
3
H
2
SO
4
25
