Đề thi HSG môn hóa học lớp 12 vòng 2 sở GD đt thái nguyên năm học 2011 2012 file word có đáp án

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2011-2012
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 2)

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao
đề)

Câu I. (3,0 điểm)
1. Viết công thức Liuyt, dự đoán cấu trúc phân tử, góc liên kết của các phân tử sau:
SF2, SF6, S2F4.
2. Phức [Fe(CN)6]4- có năng lượng tách là 394,2 kJ/mol, phức [Fe(H2O)6]2+ có năng
lượng tách là 124,2 kJ/mol và năng lượng ghép electron là 210,3 kJ/mol.
a) Hãy vẽ giản đồ năng lượng của hai phức trên và cho biết phức nào là phức spin
cao, phức nào là phức spin thấp?
b) Hỏi với sự kích thích electron từ t2g đến eg thì phức [Fe(CN)6]4- hấp thụ ánh
sáng có bước sóng λ bằng bao nhiêu?
Câu II. (4,0 điểm)
1.

a) Từ buta-1,3-đien và anhiđrit maleic, hãy viết phương trình hóa học (PTHH)

của các phản ứng tổng hợp axit xiclohexan-1,2-đicacboxylic. Mô tả cấu trúc của axit
đó về mặt cấu hình và về liên kết hiđro.
b) Thay anhiđrit maleic ở trên bằng axit xinamic (2 đồng phân cis và trans). Hãy

viết PTHH của các phản ứng xảy ra và ghi rõ cấu hình lập thể của sản phẩm.
2. Cho sơ đồ chuyển hoá sau:
X1

(2)

X2
(3)

(1)
axit benzoic

(7)

(6)
X5

X3

X8

(11)

(4)
(5)

X4

X7
(10)

(8)

cumen

(9)

X6

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Viết PTHH của các phản ứng theo sơ đồ trên, biết: X 1 có thành phần ngun tố C, H, O;
X7 có phản ứng với dung dịch FeCl3 tạo phức màu tím đậm.
Câu III. (3,0 điểm)
1. Hai nguyên tố A, B có e cuối cùng ứng với bộ 4 số lượng tử:
n=3

l=2

me = -2

ms = -

1
2

n=3

l=1

me = -1

ms = -

1
2

a) Viết lại cấu hình e của A, B và các ion mà A, B có thể
tạo thành.
b) Xác đònh vò trí của A, B trong bảng tuần hoàn. Có giải
thích.
c) A, B tạo được bao nhiêu oxit và hiđroxit. Viết cơng thức phân tử
của chúng. Đối với mỗi nguyên tố hãy so sánh tính axit, bazơ của
các hiđroxit có giải thích.
d) Dự đoán tình trạng lai hóa của B trong các oxit. Mô tả
dạng hình học của các oxit đó.

2. Trong số các phân tử và ion: CH 2Br2, F-, CH2O, Ca2+, H3As,
(C2H5)2O. Phân tử và ion nào có thể tạo liên kết hiđro với
phân tử nước? Hãy giải thích và viết sơ đồ mô tả sự hình
thành liên kết đó.
Câu IV. (3,0 điểm)
1. X là ngun tố thuộc nhóm A, hợp chất với hiđro có dạng XH3. Electron cuối cùng
trên ngun tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5.
a) Xác định ngun tố X, viết cấu hình electron của ngun tử.
b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết cơng thức cấu tạo, dự đốn trạng
thái lai hố của ngun tử trung tâm trong phân tử XH3, oxit bậc cao nhất,
hiđroxit bậc cao nhất của X.

– Website chun đề thi – tài liệu file word mới nhất


→ 2XO + Cl 2 , ở 5000C có Kp= 1,63.10-2. Ở trạng thái
c) Cho phản ứng: 2XOCl 
cân bằng áp suất riêng phần của PXOCl =0,643 atm, PXO = 0,238 atm.
- Tính PCl2 ở trạng thái cân bằng.
- Nếu thêm vào bình một lượng Cl2 để ở trạng thái cân bằng mới áp suất
riêng phần của XOCl bằng 0,683 atm thì áp suất riêng phần của XO và Cl2
là bao nhiêu?
2. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích?
Câu V. (3,0 điểm)
DDT, 666 và 2,4D là một số nông dược đã được sử dụng trong sản xuất nụng
nghiệp.
1. Viết công thức cấu tạo của chúng, trình bày một ứng dụng cho mỗi chất và nêu
tác dụng phụ có hại của các chất trên khiến cho việc sử dụng chúng như là nông dược
đã bị hạn chế và ngăn cấm.
2. Từ metan và các chất vô cơ cần thiết, viết PTHH của cỏc phản ứng điều chế
DDT và 666.
Câu VI. (4,0 điểm)
1. Hãy so sánh tính axit và nhiệt độ nóng chảy giữa o-nitro phenol và m-nitro phenol,

giải thích.
2. Safrol A (C10H10O2) là chất lỏng có tính chất sau: không tan trong kiềm, không có
phản ứng màu với FeCl3, ozon phân có chất khử thu được H2C=O và B (C9H8O3), B có
phản ứng với thuốc thử tollens. Oxihóa A bằng KMnO4 cho axit D (M = 166) không có
phản ứng màu với FeCl3, khi D tác dụng với dung dịch HI đặc tách ra được H 2C=O và
axit 3,4-đihyđroxybenzoic. Xác định cấu trúc của A, B, D.
(Cho H=1; C =12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Fe=56;
Cu=64; Br=80; Ag=108.)

Hết

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


UBND TỈNH THÁI NGUYÊN

HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NĂM HỌC 2011-2012
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 2)

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao
đề)
Câu

Nội dung

Điểm

1. Viết công thức Liuyt, dự đoán cấu trúc phân tử, góc liên kết của các
phân tử sau: SF2, SF6, S2F4:

I
(3,0)

Phân tử
Công thức

SF2
F

Liuyt

F

F

S’

S

F

F
3 2

sp d

S: sp3d (MX4E)
S’: sp3 (MX2E2)

lai hoá của
S
Hình học

F

F

S
F

F
sp3

S2 F4
F

F
F

S

Trạng thái

SF6

Chữ V

phân tử

Bát diện

Cái bập bênh nối với chữ

đều

V
F
F
:

S
S'

F

F

Góc liên kết < 109o28’ vì

90o

- Góc SS’F< 109o28’ bởi

S còn 2 cặp e
S’ còn 2 cặp e không liên
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

1,5


khụng liờn

kt

kt nờn ộp

- Gúc FSF<90o, gúc

gúc liờn kt.

FSF< 1200 do S cũn 1

Gúc liờn kt

cp e khụng liờn kt

vo khong
103o
2.
a) Các phức [Fe(CN)6]4- và [Fe(H2O)6]2+ đều là phức bát
diện. Trong phức [Fe(CN)6]4- có năng lợng tách () > năng leg

ợng ghép electron nên phức này có
giản đồ năng lợng nh
t2g
sau:

Trong giản đồ trên tổng spin S = 0 và là phức spin
thấp.
Trong phức [Fe(H2O6)]2+ có năng lợng tách thấp hơn
năng lợng ghép electron nên phức này có giản đồ năng lợng
nhsau:




eg












t2g



Trong giản đồ trên tổng spin S = 4 x

1
= 2 và là phức
2

spin cao.
Website chuyờn thi ti liu file word mi nht

1,5


b)

λ=

0
hc 6,625.10−34. 3.108
−7
=
=
3,034.10
m
=
3034
A
394, 2.103
E
6,02.1023

2,0

1.
a) Phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp:
CO

CO
t

O

+

o

O
CO

CO

COOH

CO
O

+

H2O
COOH

CO

COOH
II

+

H2 xt, t

COOH

o

COOH

(4,0)

COOH

Mô tả cấu trúc của axit đó:
- Buta-1,3-đien khi phản ứng ở dạng s-cis.
- Anhiđrit maleic ở dạng cis → sản phẩm có cấu hình giữ nguyên và ở
dạng cis.
COOH
H
COOH
H

Biểu diễn liên kết hiđro:
C

O

H
H
O
C
H

b) Thay anhiđrit maleic ở trên bằng axit xinamic: C6H5-CH=CH-COOH
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


C6H5

t

+

C6H5
H
COOH
H

o

COOH
C6H5
t

+

C6H5
H
H
COOH

o

HOOC

2.
1. 2C6H5COOH

P2O5
ắắắ
đ (C6H5CO)2O + H2O

2. (C6H5CO)2O + C6H5ONa C6H5COOC6H5 +
C6H5COONa
t
3. C6H5COOC6H5 + 2NaOH ắắ
đ C6H5COONa + C6H5ONa
o

+ H2O
CaO ,t
4. C6H5COONa + NaOH ắắ
ắđ C6H6 + Na2CO3
o

5. C6H5COONa + HCl C6H5COOH + NaCl

AlCl
6. C6H6 + HCOCl ắắắ
đ C6H5CHO + HCl
3

7. 5C6H5CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 5C6H5COOH +
K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
H
8. C6H6 + CH2 = CH - CH3 ắắđ
C6H6CH(CH3)2
+

2,0

75 C
9. C6H5CH(CH3)2 + O2 ắắắ
đ C6H5- C(CH3)2- OOH
o

100 C , H
10. C6H5- C(CH3)2- OOH + H2O ắắ
ắắ
đ C6H5OH + CH3 o

+

CO - CH3
11. C6H5ONa + HCl C6H5OH + NaCl
1.

1,5

a) Caỏu hỡnh e cuỷa:

III

A : 3d64s2

A2+ : 3d6

B : 3p4

B2- : 3p6

A3+ 3d5

=> A laứ Fe
=> B laứ S

b) Vũ trớ cuỷa A, B trong BTH.
H

thi ti liu file word mi nht
. :. . + chuyờn
C = . .OWebsite
H O
H
H

A thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIIB

(3,0)

B thuộc chu kỳ 3, nhóm VIA
c)

A

B

Công thức oxit

FeO, Fe2O3, Fe3O4

Công thức hiđroxit:

Fe(OH)2, Fe(OH)3

•

Tính bazơ của Fe(OH)2 > Fe(OH)3.

•

Tính axit của H2SO4 > H2SO3

SO2, SO3
H2SO3, H2SO4

d)

1,5

2.

Liên kết hiđro được hình thành giữa nguyên tử hiđro
linh động của phân tử này với nguyên tử có độ âm
điện lớn và có dư cặp e tự do của tiểu phân kia. Do
đó các phân tử và ion sau có khả năng tạo liên kết
hiđro với phân tử nước (là phân tử có nguyên tử
hiđro linh động) là: F- , CH2O , (C2H5)2O

– Website chun đề thi – tài liệu file word mới nhất


C2H5
O

δ+
δ..••
S-: sp.2 . . H
O
:F
.. .. δδH
O
: ... H

O

O
2

Ssp O
→

O
O
H
Tam giaùc
ñeàu
a) Với hợp chất hidro có dạng XH 3 nên
X thuộc nhóm IIIA hoặc nhóm

1.

goùc

C2H5

VA.
TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có sự phân bố e theo obitan:
Vậy e cuối cùng có:
l=1, m=-1, ms = +1/2 ;
IV
(3,0)

mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 4.
Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 (Ga)
TH2: X thuộc nhóm VA, ta có sự phân bố e theo obitan:

.

Vậy e cuối cùng có: l=1, m= 1, ms = +1/2;
mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 2.
Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p3 (N).
b) Ở đk thường XH3 là chất khí nên nguyên tố phù hợp là Nitơ. Công thức
cấu tạo các hợp chất:
+ Hợp chất với hiđro:

N
H

H

H

Nguyên tử N có trạng thái lai hóa sp3

+ Oxit cao nhất:
O

O
N

O

N
O

O

Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2.

+ Hiđroxit với hóa trị cao nhất:
O
H

O

N
O

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

2,0


Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2.
c) Phương trình phản ứng:
2NOCl 
Áp suất cân bằng: 0,643
Ta có: Kp =

2
PNO
.PCl2
2
PNOCl

2NO + Cl2
0,238

Kp = 1,63.10-2 (5000C)

?

= 1,63.10-2 → PCl = 0,119 atm.
2

Sau khi thêm Cl 2 , áp suất cân bằng mới của NOCl : P NOCl = 0,683 atm ,
tăng 0,04 atm
→ PNO = 0,238 – 0,004 = 0,198 atm
2

 0,683 
 .1,63.10-2 = 0,194 atm.
→ PCl2 = 
 0,198 

2.
Độ lớn góc liên kết XPX trong các phân tử PX3 biến đổi như sau:
PF3 > PCl3 > PBr3 > PI3 .
Giải thích: do bán kính nguyên tử tăng dần từ F → I đồng thời độ âm điện
giảm dần nên tương tác đẩy giữa các nguyên tử halogen trong phân tử PX 3
giảm dần từ PF3 → PI3. Nên PF3 có góc liên kết lớn nhất, PI3 có liên kết bé
nhất.
Số đo góc:

PF3

PCl3 PBr3

1040 1020

PI3

1000 960

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

1,0


1. Công thức cấu tạo của 3 loại nông dợc :

V
(3,0

DDT

666

CH

Cl
Cl

)

C

Cl
Cl

H

Cl
H

Cl

2,4 D

Cl

H

Cl

H
Cl
H

Cl

1,5

Cl

O CH2

COOH

Cl
Cl H

ứng dụng:
- DDT: Diệt trừ kiến, các loại côn trùng phá hoại mùa màng
- 666 : Diệt các loại sâu bọ phá hoại mùa màng
- 2,4 D: Diệt cỏ dại.
Có hại : Clo là một chất đc tích tụ trong cơ thể sinh vật
2. Các phơng trình phản ứng điều chế
1,5
(6

CH4



(1)

C6H6Cl6



(2)
(3)
CH CH
C6H6 (CTCT)

C6H5Cl


DDT
(7)


(4)


(5)
CH3-CHO

CH3-CHO

1.
Nhúm -NO2 hỳt e o, p ln hn v trớ m liờn kt O - H
phõn cc mnh hn nờn tớnh axit ca o- nitro phenol mnh hn.
O- nitro phenol cú nhit núng chy thp hn m- nitro phenol
VI

do trong phõn t o- nitro phờnol cú s to liờn kt H2 ni phõn t.
Website chuyờn thi ti liu file word mi nht

2,0


(4,0)

H



O

O
N=O

Trong phân tử m- nitro phenol có liên kết H2 liên phân tử làm các phân
tử bị giữ lại với nhau bền chặt hơn.
…H - O …

H -O …

NO2

NO2

0
0
 t o− nitro phenol thấp hơn t m −nitro phenol

2. Chất A có độ chưa no bậc 6, bốn cho vòng benzen.
- Vì A không tan trong NaOH và cho màu với FeCl 3 nên A không phải
phenol.
- A bị ozon phân hình thành H2C=O chứng tỏ có mạch nhánh với nhóm
(=CH2) cuối mạch và B là andehyt nên có nhóm -CH=CH 2 (liên kết đôi
này là độ chưa no thứ 5).
- Axit D là monocacboxylic có M=166 và cũng chỉ có một mạch
nhánh đính vào nhân. Hai ngtử Oxi ở trong vòng khác (với độ chưa no

thứ 6) ngưng tụ với benzen ( điều này xác định bằng phản ứng với HI
cho H2C=O và axit 3,4-đihyđroxybenzoic. Vòng ngưng tụ là axetan bền.
Công thức của D là C8H6O4.
- Vòng benzen và vòng axetan có 7C

mạnh nhánh có 3C.

Vậy cấu trúc của A, B, C là:
CH2CH=CH2

CH2CHO

COOH

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất

2,0


O

O

O
O CH2

O CH2
(A)

O CH2

(B)

(D)

Viết các PTHH của các phản ứng để chứng minh.

Chú ý:

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất