đề thi và đáp án hsg quốc gia 2009 vòng 2 môn hóa học

Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN
QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn: HOÁ HỌC

Ngày thi thứ nhất: 18/4/2009
Câu I (4 điểm: 1,5 ; 2,5)
1.a. (0,75 điểm) Các đồng phân lập thể của 1-đecalon
O

O
O

O

O

O

b. (0,75 điểm). A là sản phẩm ngưng tụ. B là sản phẩm cộng Michael rồi ngưng tụ tiếp.
O

O

CH

1. Baz¬

C6H5
H3C

O

O

O

C

2. PhCHO
A

O

CH2
CH2

1. Baz¬
2. CH2=CHCOCH3

-H 2O

B

2.a. (0,5 điểm). Nilon-6,6 là poliamit do phản ứng của cả 2 nhóm –COOH của axit ađipic
phản ứng với cả 2 nhóm –NH2 của hexametylenđiamin. Các liên kết –CONH- được hình
thành do tách loại H2O. Ban đầu phản ứng cho muối nilon, sau đó đun nóng.
HOOC(CH 2)4COOH + H 2N(CH 2)6NH2
t

-

OOC(CH2)4COO-H 3N +(CH2) 6NH 3+

o

-CO-(CH2)4-CO-NH-(CH 2)6-NH-CO-(NH 2)4-CO-NH-(CH2) 6-NH

Poli(hexametylen ađipamit)
Một đoạn mạch của polime: -NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-COb. (0,5 điểm). Nilon-6 cũng là poliamit nhưng được hình thành từ monome ε-caprolactam. Đó
là amit vòng của axit ε-aminocaproic. Khi đun nóng vòng lactam được mở ra cho muối
aminoaxit sau đó hình thành liên kết amit với phân tử khác khi tách loại nước.

1

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ
O

H
N

to

to
H 3N+-(CH2)5-COO-

H 2O

-NH-(CH2)5-CO-NH-(CH2)5-CO-NH-(CH2)5-CO-

-H2O

ε-caprolactam

Poli(amit cña axit 6-aminohexanoic)

Một đoạn mạch của polime: -NH-(CH2)5-COc. (0,5 điểm). Đacron là polieste do phản ứng chuyển đổi este giữa dimetyl terephtalat với
etylen glicol.
HO-CH2CH 2-OH + H 3COOC

COOCH3

+ HO-CH2CH 2-OH + H 3COOC

COOCH3

to
-COOCH2CH2OCO-

-O-CH2CH2-O-CO-

-CO-

-CH3OH
Poli(etylen terephtalat)

Một đoạn mạch của polime:

d. (0,5 điểm). Gliptan cũng là polieste, nhưng glyxerin sẽ tạo thành nhựa mắt lưới dẻo cứng.
Ở giai đoạn đầu tiên sẽ hình thành polime thẳng với nhóm OH bậc một.
O
O

C

O
C

O

O

+ OH-CH2CH(OH)CH2OH

C

-H2O

C

O

C

O

+

+ OH-CH2CH(OH)CH2OH

C

O -CH2CH(OH)CH2-O
O

C

O

C

O -CH 2CH(OH)CH 2-OO

Một đoạn mạch của polime:

Nhóm OH tự do bậc 2 sẽ liên kết chéo với nhiều phân tử anhiđrit phtalic khác.

2

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ

e. (0,5 điểm). Poliuretan được hình thành từ etylen glicol với điisoxianat.
HO-CH2CH2-OH +

O=C=N

+

N=C=O

HO-CH2CH2-OH +

O=C=N

N=C=O
CH3

CH3
O

H

H

O

C

N

N

C

- OH 2CH2CO

OCH 2CH2 O

O

H

H

O

C

N

N

C

CH3

CH3

Một đoạn mạch của polime:

Câu II (4 điểm) 1.a: 1,0 điểm; b: 1,0 điểm; 2: 1,5 điểm; 3: 0,5 điểm
OH

COCH3

COCH3

CH 3COOH
ZnCl2 khan

HO

OH

OH

Me2SO4 (1:1)
Na2CO 3 - axeton

HO

PhCHO
Piperidin

H3CO

A

B

OH
H 3CO

COCH=CHPh

O

Ph

to

H 3CO

O

Ph

[O]

H3CO

OH

C

O

D

E

O

b.
CH2(COOEt)2

COOEt

O

R2NH, H +

CH2(COOEt)2
RO -

COOEt

1. H 3O +
2. -CO2
3. H+/EtOH

NaBH 4

Xilen
O

3

COOEt
COOEt COOEt

Na
COOEt COOEt

EtOOC

OH

HO

OH

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ

2. (1,5 điểm).
a.

b.

Phản ứng tạo thành A là phản ứng đồng phân hoá eugenol thành isoeugenol trong môi trường
kiềm rượu theo cơ chế tạo cacbanion. Ở đây ArOH chuyển thành ArO-, sự liên hợp của Ovới nhân thơm làm giảm độ bền của cacbanion.
Trong quá trình b. O- của ion ArOCH2COO- không liên hợp với nhân thơm nên cacbanion
bền hơn làm cho phản ứng đồng phân hoá dễ dàng hơn. Do đó việc thực hiện theo quá trình
b. thuận lợi hơn, ở nhiệt độ thấp hơn và cho hiệu suất cao hơn.
3. (0,5 điểm).
O CH 2COO H

O CH 2CON HNH 2

O CH 2COO H

OCH 3

OC H 3

CH3OH/H2SO4

O CH 2C ON HN=CH Ph

OC H 3

OCH 3

PhCHO

N 2H4.H2O

piperidin
CH =CH-C H3

CH=CH -C H3

CH=CH -C H3

CH=CH-CH3

A2

A3

A4

A1: Axit isoeugenoxiaxetic

4

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ

Câu III (4 điểm: 3,0; 1,0)
1. (a. 1,0 điểm; b. 2,0 điểm)
H+

a.

-H2O

OH

H2O

OH

-H+

OEt

OEt

OEt
O

+

OEt

C
OEt

-EtO

CH 3

H

OH

-

O

C

H

CH 3

H

OEt

OEt
OEt
O

-EtOH

C

O

A

CH 2
H

3

b.

OEt

3

2

2

1

O
1

Cl

to

CCl4

[3.3]

OEt

A

FeCl3

O

tBuONa
O

OEt

B

CCl3

(C 6H6)

C

Et

KOH
Cl

O

CCl3
EtOOC

Cl

EtOH

CCl3

HOOC

D

Cl

E

Giai đoạn B → C phản ứng được tiến hành theo cơ chế cộng gốc:
Fe(III)
CCl 3-Cl
Cl3C +
Cl
Cl

Cl3C +

R

Cl3C

R

CCl4

R
Cl3C

+

Cl3C ...

R là phần phân tử còn lại.

5

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ

2. (1,0 điểm)
Cl
COOOH
O
EtO

O

EtO

CrO 3

LDA

O
EtO

O

EtOOC

EtOOC

1, KOH, EtOH

(CH 3)2C=PPh3
H

Py

OH

OLi

2, H 3O+

EtOOC

EtOOC

O

Câu IV (4,5 điểm: 1,0; 3,5)
Ph

1.
PhCHO

Ph

Ph

CN-

Ph

PCC
O

OH

O

O
Ph

PhCH2OH

PhCHO

HBr

1.Mg, ete
OH

PhCH2Br

2.HCOOEt

Ph

Ph

1.Baz¬

PCC
O

2.Ph

Ph

Ph
O

Ph
Ph

Ph

O

O

Ph

2. (a: 0,5 điểm; b: 1,0 điểm; c: 1,0 điểm; d: 1,0 điểm).
a. Lập luận tìm công thức cấu tạo của xitral

b.
O

CH 3COCH3/Ba(OH)2
ng­ng tô

O

H 2SO4

O

®ãng vßng

β-Ionon

c.

6

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ

O

H+

O

O

-H +

O

O

+
β-Ionon

α-Ionon

Để tách riêng 2 đồng phân cấu tạo là β-ionon và α-ionon, nguyên tắc là chuyển chúng thành
hỗn hợp các xẫn xuất ở nhóm C=O rồi kết tinh lại trong dung môi thích hợp, khi ấy 2 dẫn
xuất có độ tan khác nhau sẽ được tách riêng ra. Sau cùng, chuyển 2 dẫn xuất trở lại 2 xeton
ban đầu, ví dụ
β-Ionon

H2NNHCSNH2

α-Ionon

β-Ionon thiosemicacbazon

KÕt tinh l¹i

β-Ionon thiosemicacbazon

α-Ionon thiosemicacbazon

trong etanol

α-Ionon thiosemicacbazon

H+

β-Ionon thiosemicacbazon

β-Ionon

thuû ph©n

H+

α-Ionon thiosemicacbazon

α-Ionon

thuû ph©n

d.
O
NaC

C

CH

OH

1. Li/NH3 (khö C

C

2. H+ (chuyÓn vÞ OH)

H

C)
Br

1. Ph3P
2. C4H9Li

3. PBr3 (thÕ OH)

O
OCOCH3

PPh 3

Wittig

OCOCH 3

NaOH
thuû ph©n

Vitamin A

Câu V (3,5 điểm: 2,5; 1,0)
1. a. (1,0 điểm). Cấu trúc của A là
Nó thuộc dẫy L, loại β-glicozit.
b. (1,0 điểm). Sau khi phản ứng với HIO4, một nhóm anđehit bị hiđrat hoá thành gem điol,
chất này tạo vòng với nhóm anđehit thứ hai, tiếp theo là phản ứng metyl hoá.

7

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm

thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học hữu cơ
OH

O OMe

O OMe

HIO4

CH3

H2O
OH

A

OH

HC

HC

CH3
HC
O

HO

O OMe

OH

CH3
CH
OH O

O OMe

CH3I
Ag2O

HC

CH3
CH
OMeO

OH

B

OMe

C

c. (0,5 điểm). Dưới tác dụng của nhiệt, B mở vòng, bị đehiđrat hoá trở lại anđehit và do đó bị

khử.
2. (1,0 điểm). A là: 6-metyl-2-p-tolylhept-4-en-3-on
Có 8 dạng cấu trúc không gian tương đối bền, chúng khác nhau về các yếu tố: cấu hình R/S,
cấu hình E/Z và cấu dạng S-cis/S-trans.

8

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi sao lưu
tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp xin gửi đến hòm
thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học vô cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN
QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn: HOÁ HỌC

Ngày thi thứ nhất: 18/4/2009
Câu I (3 điểm): 1. 1 điểm; 2. 0,75 điểm; 3. 1,25 điểm.
1. Khi xảy ra phân rã β, nguyên tử khối không thay đổi. Khi xảy ra 1 phân rã α, nguyên
tử khối thay đổi 4u. Như thế, số khối của các đồng vị con cháu phải khác số khối của
đồng vị mẹ 4nu, với n là số nguyên. Chỉ 234U thoả mãn điều kiện này với n = 1. Trong 2
đồng vị 234U, 235U, chỉ 234U là đồng vị “con, cháu” của 238U. Sự chuyển hoá từ 238U

thành 234U được biểu diễn bằng các phản ứng hạt nhân sau:
238
92U

→ 234
90Th + α ;

234
90Th

→ 234
91Pa + β ;

234
91Pa

→ 234
92U + β

2. Trong nước thải chứa ion SO42-. Khi đưa Ba2+ vào dung dịch sẽ xảy ra phản ứng:
SO42-(aq) + Ba2+(aq) → BaSO4(r)
Kết tủa lượng lớn của BaSO4 sẽ kéo theo sự kết tủa của RaSO4. Nếu không có kết tủa
của BaSO4, thì RaSO4 không kết tủa được, vì nồng độ Ra2+ quá nhỏ, chưa đạt đến tích
số tan.
3. Sau n chu kì bán huỷ của rađi, lượng Ra chỉ còn lại 1/2n. Hoạt độ phóng xạ chỉ còn
1

nhỏ hơn 1000 khi: 2n > 103 hay n.log 2 > 3 → n > 3/0,301 ≈ 10. Thời gian cần lưu giữ để
1

lượng rađi trong khối chất thải còn lại nhỏ hơn 1000 lượng ban đầu là:

t ≥ 10 × 1600 = 16000 năm.

Câu II (3 điểm): 1. 1,5 điểm; 2. 1,5 điểm.
1. a. Ca(r) + 2H2O(l) → Ca2+(aq) + 2OH-(aq) + H2(k)
b. Pb2+(aq) + 2CH3COO-(aq) + 2H+(aq) + SO42-(aq) → PbSO4(r) + 2CH3COOH(aq)
c. MnO2(r) + 4H+(aq) + 2Cl-(aq) → Mn2+(aq) + 2H2O(l) + Cl2(k)
d. NaCN(r) + H2O(l) → Na+(aq) + HCN(aq) + 2OH-(aq)
e. 3Ag(r) + 4H+(aq) + NO3-(aq) → 3Ag+(aq) + NO(k) + 2H2O(l)
f. [Al(H2O)]3+(aq) + 6OH-(aq) → [Al(OH)6]3-(aq) + 6H2O(l)
2. a. A: CO2 ; B: O2 ; C: O3 ; D: H2O2
b.
nCO2 + nH2O → nO2 + (CH2O)n
(1)
2H2O2 → O2↑ + 2H2O
(2)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
(3)
3O2
2O3
(4)

1

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi
sao lưu tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp
xin gửi đến hòm thư Xin chân thành cảm ơn!

Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học vô cơ

c.
H2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O
2O- + 2e- → 2O22I- - 2e- → I2
3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3O2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
2Cr+6 + 6e- → 2Cr+3
2O- - 2e- → O20
|x3

(1)

(2)

Câu III (3 điểm): 1. 1 điểm; 2. 2 điểm.
1. So sánh và giải thích: Trong dung dịch nước CoCl2 và Co(CH3COO)2 được phân li
hoàn toàn thành các ion. Một lượng rất ít CH3COO- tác dụng với nước tạo ra
CH3COOH, nhưng khi đó các ion OH- lại được tạo ra. Vì những lí do đó mà độ dẫn điện
của các dung dịch này là cao.
Trong dung dịch nước, H2S điện li yếu:
H2S(aq) + H2O(l)
HS-(aq) + H3O+(aq)
HS-(aq) + H2O(l)
S2-(aq) + H3O+(aq)
H2S tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử vì vậy độ dẫn điện của dung dịch này là thấp.
2.
Dung dịch (1):
2+

a. Co (aq) + S2-(aq) → CoS(r)
b. Màu thay đổi: hồng nhạt Co2+(aq) thành đen CoS(r).
c. Sự kết tủa của 1 ion Co2+ dẫn tới sự hình thành 2 ion H3O+ và như vậy độ dẫn điện là
cao.
Dung dịch (2):
a. Các phản ứng xảy rả ở Dung dịch (2) giống như ở Dung dịch (1).
b. Màu thay đổi: hồng nhạt Co2+(aq) thành đen CoS(r).
c. Sự kết tủa của 1 ion Co2+ dẫn tới sự hình thành 2 ion H3O+, nhưng ion H3O+ lại tác
dụng với ion CH3COO- để tạo thành các phân tử không mang điện
CH3COO-(aq) + H3O+(aq) → CH3COOH(aq) + H2O(l)
và như vậy độ dẫn điện là thấp.
Câu IV (2 điểm): 1. 1 điểm; 2. 1 điểm.
0
0
1. a. Vì EAg
, pin điện có sơ đồ:
+ /Ag > E I /AgI

(-) Ag, AgI(r) | Ag+(aq),I-(aq) | Ag(r) (+)
Phản ứng ở cực âm:
Ag(r) + I-(aq)
AgI(r) + e
+
Phản ứng ở cực dương:
Ag (aq) + e
Ag(r)

2

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi

sao lưu tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp
xin gửi đến hòm thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học vô cơ

Phản ứng xảy ra trong pin:

Ag+(aq) + I-

AgI(r)

(1)

I

TAgI = aAg+ (aq) .a I- (aq) = K

Trong đó T là tích số tan, a là hoạt độ, K là hằng số cân bằng của phản ứng (1).
Eopin = Eo(+) – Eo(-) = 0,80 – (-0,15) = 0,95 V
∆Go = -F.Eopin = -0,95F = -RTlnK
lgK = 0,95/0,059 = 16
K = 1016
-16
TAgI = 10
b. TAgI = s2; trong đó s là độ tan của AgI trong nước nguyên chất
s = (TAgI)1/2 = 10-8 mol/L
2. Trước tiên cần tính thể khử chuẩn của cặp Fe3+/Fe2+

Fe3+ + 3e
Fe
Eo(1) = -0,037 V, ∆Go(1) = -3FEo(1)
Fe2+ + 2e
Fe
Eo(2) = -0,440 V, ∆Go(2) = -2FEo(2)
Fe3+ + e

Fe2+

E o (3) =

-ΔGo (3)
F

=-

ΔGo (1) - ΔGo(2)

o
o
EAu
3+ /Au+ > EFe3+ /Fe2+ nên pin điện có sơ đồ:

F

= 3E o (1) - 2E o (2) = 0,77V

(-) Pt | Fe3+(aq) 1M, Fe2+(aq) 1M || Au3+(aq) 1M, Au+(aq) 1M | Pt
Phản ứng ở cực âm:

Fe2+(aq) – e
Fe3+(aq)
Phản ứng ở cực dương
Au3+(aq) + 2e
Au+(aq)
Phản ứng trong pin:
Au3+(aq) + 2Fe2+(aq)
Au+(aq) + 2Fe3+(aq)
o
o
o
Epin
= EAu
3+ /Au+ - EFe3+ /Fe2+ = 0,49 V

(+)

2×0,49

o
o
= -RTlnK = -2FEpin
= 0,49 V → K = 10 0,059 = 3,98.1016
ΔGpư

Câu V (3 điểm): 1. 0,5 điểm; 2. 1 điểm; 3. 1,5 điểm.
1. Các nồng độ của NO và O2 tăng với thời gian ( các đường A và B). Vì nồng độ NO
tạo ra gấp đôi nồng độ O2 cho nên đường B biểu thị sự phụ thuộc nồng độ của O2 với
thời gian.
2.

Từ thí nghiệm 1 và 2 → a = 2
Từ thí nghiệm 1 và 3 → d = -1
Từ thí nghiệm 1 và 4 → b = 2
e=0
dc(I2 )
=k.c 2 ([Fe(CN)6 ]3- ).c 2 (I - ).c -1 ([Fe(CN)6 ]4- .c 0 (I2 )
dt
Thí nghiệm 1:
1.10-3 mol.L-1.h-1 = K. 1 mol2.L-2.1 mol2.L-2.(1 mol.L-1)-1
K = 1.10-3 mol-2.L2.h-1

3

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi
sao lưu tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp
xin gửi đến hòm thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học vô cơ

3.
[Fe(CN)6 ]3- +2I -

k1
k-1

[Fe(CN)6 ]4- +I2-

k2

[Fe(CN)6 ]3- + I2- → [Fe(CN)6 ]4- +I2

(1)
(2)

(1) diễn ra nhanh.
(2) diễn ra chậm.
Nếu chấp nhận như vậy thì chứng minh được rằng cơ chế đề xuất phù hợp với định luật
tốc độ rút ra từ thực nghiệm.
Chứng minh:
Từ cân bằng (1) được xác lập rất nhanh:
k1
c([Fe(CN)6 ]3- ) × c 2 (I - )
k 1 c([Fe(CN)6 ]4- ) × c 2 (I - )
-)
(
=
→
c
I
=
×
(a)
2
k -1
k -1
c([Fe(CN)6 ]4- )
c([Fe(CN)6 ]4- )

Phản ứng (2) diễn ra chậm:
dc(I2 )
= k 2 × c([Fe(CN)6 ]3- ) × c(I2- ) (b)
dt
Thay (a) vào (b) ta được:
(k 1 )
c 2 ([Fe(CN)6 ]3- ) × c 2 (I - )
dc(I2 )
=
× k2 ×
dt
k -1
c([Fe(CN)6 ]4- )
Kết quả này phù hợp với kết quả thực nghiệm.
Nếu phản ứng (1) là chậm, phản ứng (2) nhanh:
dc(I2 )
= k 2 .c([Fe(CN)6 ]3- ).c(I2- ) và c(I2- ) = k 1 .c([Fe(CN)6 ]3- ).c 2 (I - )→
dt
dc(I2 )
= k 1 .k 2 .c 2 ([Fe(CN)6 ]3- ).c 2 (I - )
dt
Kết quả này không phù hợp với kết quả thực nghiệm.
Câu VI (3 điểm): 1. 0,75 điểm; 2. 0,75 điểm; 3. 0,5 điểm; 4. 1 điểm
1. CN- + H2O

HCN + OH- ; K =

c(HCN).c OHc CN -

; K = Kw/Ka = 10-4,69

Co = c(HCN) + c(CN-) và c(HCN) ≈ c(OH-) = 10-3,3 mol/L
(10-3,3 )2
-4,69
10
=
→ Co = 0,0128 mol/L
Co - (10-3,3 )2

4

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi
sao lưu tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp
xin gửi đến hòm thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học vô cơ

2.
Ag + + 4CN -

[Ag(CN)4 ]3-

β1 =

c([Ag(CN)4]3- )

c(Ag+ ).c CN -

4

= 5,00.1020

c([Ag(CN)4 ]3- )
= β1 × c(CN - )4
c(Ag + )
Vì CN- dư nên → c(CN-) ≈ c(NaCN) – c(OH-)
c(CN-) ≈ (0,020 – 10-3,3) mol/L = 0,0194 mol/L
c([Ag(CN)4 ]3- )
=5,00.1020 × 0,01944 = 7,04.1013
c(Ag + )
3. c(Ag+) tăng nếu c(CN-) giảm và c(CN-) giảm nếu c(OH-) giảm. Vậy phải thêm axit
HClO4.
4. Đặt v và n chỉ các nồng độ trước và sau khi tăng nồng độ của ion Ag+.
c(Ag + )n
= 10 và c([Ag(CN)4 ]3- ) = c(Ag + ) × β1 × c(CN - )4
c(Ag + )v
c([Ag(CN)4 ]3- )v + c(Ag + )v = c([Ag(CN)4 ]3- )n + c(Ag + )n →
c(Ag + )v × β1 ×c(CN - )4v + c(Ag + )v = c(Ag + )n × β1 × c(CN - )4n + c(Ag + )n
β1 × c(CN - )4v + 1
c(Ag + )n
=
= 10
β1 × c(CN - )4n + 1
c(Ag + )v
β1 ×c(CN - )4v
9
β1 × c(CN - )4v

c(CN - )4n =
≈
bởi vì β1 = 5,00.1020
10 × β1
10×β1
10 × β1
c(CN - )n = c(CN - )v ×

4

10-1 = 0,0196 ×

4

10-1 = 0,0110 mol/L.

Câu VII (3 điểm): 1. 1,5 điểm; 2, 1,5 điểm.
1. c (mg/cm3) = c(g/L)
Các giá trị П/RT được tính như sau:
Khi П = 55,68 Pa
Π 55,68 N
1 mol ×1K
1
mol
=
×
×
=0,0225 3 = 2,25.10-5 mol/L
2
RT

m
8,314 N ×m (275,15+25)K
m
Tính toán tương tự như trên, được các số liệu sau:
П (Pa)
55,68
111,4
167,0
C (g/L)
2
4
6
-5
-5
П/RT (mol/L) 2,25.10 4,49.10 6,74.10-5

5

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi
sao lưu tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp
xin gửi đến hòm thư Xin chân thành cảm ơn!


Trung tâm học liệu box Hoá học OlympiaVN
Đáp án đề thi chọn HSG Quốc Gia vòng 2 năm 2009 môn Hoá học
Hoá học vô cơ

Π

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của RT vào c là một đường thẳng.

Phương trình Van Hop về áp suất thẩm thấu có dạng: П = RTC (C: nồng độ mol/L). (1)
c(g/L)
(2)
C=
M là khối lượng mol .
M
Từ (1) và (2) suy ra: П = 0, c = 0. Về lý thuyết, đồ thị đi qua điểm (0,0).
2.
Thay (2) vào (1), ta có:
Π 1
= × c(g/L) (3)
RT M
1
Theo (3), hệ số góc của đường đồ thị chính là M
Hệ số góc =

4,49.10-5 - 2,25.10-5
4-2

tb

mol/g = 1,12.10-5 mol/g

1
= 89,300 g/mol
1,12.10-5 mol/g
(Có thể vẽ đường thẳng qua gốc và các điểm thực nghiệm rồi xác định hệ số góc dựa
vào đồ thị, hoặc tính hệ số góc bằng các giá trị khác của bảng số liệu).

Mtb =

----------------- HẾT -----------------

6

Tài liệu được biên soạn bởi các thành viên box Hóa học Olympiavn, yêu cầu khi
sao lưu tài liệu hãy giữ nguyên biểu tượng của diễn đàn. Những ý kiến đóng góp
xin gửi đến hòm thư Xin chân thành cảm ơn!


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN
QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
MÔN HÓA HỌC
Ngày thi thứ hai: 19/4/2009
Câu I (4 điểm): 1. 1,5 điểm; 2: 2,5 điểm.
1. Khi hiđro hóa naphtalen thu được đecalin (C10H18), oxi hóa đecalin thì được hỗn hợp các
đecalon (C10H16O).
a. Viết các đồng phân lập thể của 1-đecalon.
b. Trong dung dịch bazơ, 1-đecalon phản ứng với benzanđehit cho A, phản ứng với metylvinylxeton
cho B (C14H20O). Hãy viết công thức cấu tạo của A và B.
2. Có 5 polime sau:
a. Nilon-6,6 được hình thành từ axit ađipic và hexametylenđiamin.
b. Nilon-6 được hình thành từ ε-caprolactam.
c. Đacron được hình thành từ đimetyl terephtalat và etylen glicol.
d. Gliptan được hình thành từ glixerin và anhiđrit phtalic.
e. Poliuretan được hình thành từ điisoxianat (thí dụ toluenđiisoxianat) và etylen glicol.

Hãy cho biết các polime trên thuộc loại nào? Viết phương trình phản ứng tạo
thành sản phẩm, chỉ ra công thức một đoạn mạch của polime và gọi tên theo danh pháp
IUPAC các polime a, b, c.
Câu II (4 điểm): 1.a:1,0 điểm; b:1,0 điểm; 2. 1,5 điểm; 3. 0,5 điểm.
1.a. Hoàn thành dãy phản ứng sau:
HO

OH
CH3COOH
ZnCl2 khan

A

Me2SO4 (1:1)
Na2CO3 - axeton

B

PhCHO
Piperidin

C

o

t

D

O

E (C16H12O4)

b. Viết sơ đồ điều chế 4,4-đimetylxiclopentan-1,2-điol từ axeton và đietyl malonat.
2. Hợp chất A1 là dẫn xuất của eugenol có khả năng kích thích sinh trưởng thực vật. Từ
eugenol có thể tổng hợp A1 theo hai cách sau:
OH
OCH3

a.

NaOH/EtOH
140OC

-

180OC

A

1. ClCH2COONa, 90OC
2. HCl

A1

CH2-CH=CH2
OH

b.

OCH3

1. NaOH
2. ClCH2COONa,

90OC

O
B 1. NaOH/EtOH, 100 C

2. HCl

A1

CH2-CH=CH2

Hãy giải thích và so sánh khả năng phản ứng của hai cách tổng hợp trên.


3. Các dẫn xuất chứa nitơ của A1 có hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm rất tốt. Xử lí A1
với CH3OH/H2SO4 thu được A2, cho A2 phản ứng với hiđrazin hiđrat thì được A3. Sản
phẩm A4 là do A3 phản ứng với benzanđehit khi có mặt piperiđin. Hãy viết sơ đồ phản
ứng, công thức cấu tạo của A2, A3, A4 và gọi tên A1.
Câu III (4 điểm): 1. 3,0 điểm; 2. 1,0 điểm.
1. Để tổng hợp axit permetrinic (E), là một sản phẩm lí thú trong hóa học về thuốc trừ sâu
hại trong nông nghiệp, người ta thực hiện các phản ứng theo sơ đồ sau:
H+

a. 2-Metylbut-3-en-2-ol

3-Metylbut-2-en-1-ol

CH3C(OEt)3
(-EtOH)

A (C9H16O2)

Viết công thức cấu tạo của A và trình bày cơ chế của hai giai đoạn phản ứng.
b.

A

to
3,3

B

CCl4
FeCl3

C

tBuONa
(C6H6)

D

KOH
EtOH

HOOC

Cl
E

Cl

Viết công thức cấu tạo của B, C, D và trình bày cơ chế phản ứng B → C và C → D.
2. Hãy điều chế axit trans-crysanthemic (hình bên)
từ B (trong sơ đồ b. ở trên) và các hóa chất tuỳ chọn.

HO

Câu IV (4,5 điểm): 1. 1,0 điểm; 2. 3,5 điểm.
1. Viết sơ đồ điều chế 2,3,4,5-tetraphenylxiclopenta-2,4-đienon từ
benzanđehit, etyl fomiat và các chất vô cơ cần thiết.

O

2. Xitral (C10H16O) là một monotecpen-anđehit có trong tinh dầu chanh. Oxi hóa xitral bằng
KMnO4 thu được axit oxalic, axeton và axit levulinic (hay axit 4-oxopentanoic). Từ xitral
người ta điều chế β-ionon để điều chế vitamin A.
a. Xác định cấu tạo và viết tên hệ thống của xitral.
b. Viết sơ đồ các phản ứng chuyển hóa xitral thành β-ionon.
c. β-Ionon sinh ra có lẫn một lượng đáng kể chất đồng phân cấu tạo là α-ionon, không
thể tách ra bằng cách chưng cất.
Trình bầy cơ chế tạo thành α-ionon cùng với β-ionon. Nêu phương pháp tách
riêng hai đồng phân đó.
và các hoá chất cần thiết, hãy điều chế vitamin A.
d. Từ β-ionon, axetilen, O

OCOCH3

O

β-Ionon

OH

Vitamin A


Câu V (3,5 điểm: 2,5; 1,0).
1. Cho sơ đồ chuyển hoá sau:
CH3
HO

O
OMe
OH OH A

HIO4/H2O

C6H12O5
B

C

O
/Ag 2
H 3I

H

2 /N

i, t

C8H16O5 C
CH2OH
H

o

C

OCH3
O

H 3C

H
CH2OH

a. Viết công thức cấu trúc của A (có biểu diễn cấu hình của từng nguyên tử cacbon bất
đối). A thuộc dãy nào (D hay L) và dạng α-glicozit hay β-glicozit?
b. Viết công thức cấu tạo của B và C biết rằng B không chứa nhóm cacbonyl. Giải thích
sự tạo thành B.
c. Vì sao B không chứa nhóm cacbonyl mà vẫn bị khử bởi hiđro?
2. Hợp chất A có công thức: Hãy gọi tên A và cho biết A có bao nhiêu dạng cấu trúc
không gian tương đối bền, các dạng đó khác nhau về các

yếu tố lập thể nào? Hãy viết công thức cấu trúc của hai
dạng tiêu biểu, có ghi đầy đủ các ký hiệu lập thể thích hợp.
O


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

KÌ THI CHỌN HỌC SINH VÀO CÁC ĐỘI TUYỂN
QUỐC GIA DỰ THI OLYMPIC QUỐC TẾ NĂM 2009

ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Môn: HÓA HỌC
Ngày thi thứ nhất: 18/4/2008
Câu I (3 điểm): 1. 1 điểm; 2. 0,75 điểm; 3. 1,25 điểm.
1. 238U là đồng vị đầu tiên trong họ phóng xạ urani–rađi, các đồng vị của các nguyên tố
khác thuộc họ này đều là sản phẩm của chuỗi phân rã phóng xạ bắt đầu từ 238U. Khi phân
tích quặng urani người ta tìm thấy 3 đồng vị của urani là 238U, 235U và 234U đều có tính
phóng xạ.
Hai đồng vị 235U và 234U có thuộc họ phóng xạ urani–rađi không? Tại sao? Viết
phương trình biểu diễn các biến đổi hạt nhân để giải thích.
Điện tích hạt nhân Z của thori (Th), protactini (Pa) và urani (U) lần lượt là 90, 91, 92. Các
nguyên tố phóng xạ tự nhiên có tính phóng xạ  và .
2. Ở nước ta, urani có thể thu được khi thuỷ luyện quặng Nông Sơn ở Quảng Nam bằng
axit sunfuric. Sau khi kết tủa urani bằng kiềm, nước thải của dung dịch thuỷ luyện quặng
urani có chứa đồng vị phóng xạ 226Ra với nồng độ rất nhỏ, nhưng vẫn có thể ảnh hưởng
đến môi trường. Vì thế, người ta phải xử lí bằng cách cho vào nước thải này một lượng
BaCl2 gần đủ cho phản ứng với lượng ion sunfat còn trong nước thải.
Hãy tìm một cách giải thích phương án xử lí nước thải nói trên và viết các phương
trình phản ứng cần thiết.
3. Sản phẩm của xử lí nước thải chứa 226Ra có thể được kết khối trong xi măng (phương

pháp xi măng hoá), bảo quản trong các thùng kim loại, rồi đem chôn giữ trong các kho
thải phóng xạ.
Cần giữ an toàn trong bao lâu để lượng Ra của khối chất thải này chỉ còn lại

1
lượng
1000

ban đầu? Thời gian bán huỷ của 226Ra là 1600 năm.
Câu II (3 điểm): 1. 1,5 điểm; 2. 1,5 điểm.
1. Viết các phương trình ion của các phản ứng xảy ra trong dung dịch nước (ghi rõ trạng
thái mỗi chất (aq) hoặc (r), (k), (l)) khi tiến hành các thí nghiệm dưới đây:
a. Cho một mẩu canxi vào nước.
b. Rót axit H2SO4 (loãng) vào dung dịch Pb(CH3COO)2 (loãng).
c. Rót axit HCl (đặc) vào MnO2.
d. Cho NaCN vào nước.
e. Cho mẩu Ag vào dung dịch HNO3 (loãng).
f. Cho dung dịch NaOH (dư) vào dung dịch Al(NO3)3.
2. Khi sự sống bắt đầu trên Trái Đất thì thành phần khí quyển gồm: khí А, metan,
amoniac và các khí khác, trong lúc đơn chất B hầu như không có. Do các quá trình hóa
học diễn ra trong cơ thể sống nên lượng khí A giảm trong khi đó B tăng. Ngày nay, B có
nB + (CH2O)n). Lúc đầu, B
mặt nhiều ở khí quyển nhờ sự quang hóa (nA + nH2O
2+
tích tụ trong khí quyển, ion Fe có mặt trong nước biển bị oxi hóa thành Fe3+. Tầng khí


quyển bảo vệ Trái Đất khỏi tác dụng của tia tử ngoại chứa chất C, một dạng thù hình của
B. Tất cả các biến đổi ở trên đã tạo nên sự sống đa dạng trên Trái Đất.
Trong các điều kiện xác định, hợp chất D có thể hình thành cả trong khí quyển và cơ thể

sống. Các gốc dẫn tới sự lão hóa được phát sinh từ sự thoái biến của D. Chất D được tạo
thành từ hai nguyên tố hiđro và oxi, có cả tính oxi hóa và tính khử.
a. Viết công thức của các chất A, B, C, D.
b. Viết phương trình phản ứng biểu diễn các chuyển hóa:
nB + (CH2O)n ; (2) D
B;
(1) nA + nH2O
(3) Fe(OH)2 + B + H2O
…
; (4) B
C.
c. Viết các nửa phương trình electron và phương trình đầy đủ của các phản ứng oxi hoá - khử:
…
; (2) D + K2Cr2O7 + H2SO4
…
(1) D + KI + H2SO4
Câu III (3 điểm): 1. 1 điểm; 2. 2 điểm.
1. So sánh độ dẫn điện (cao, thấp) của các dung dịch: CoCl2 (aq) 0,10 mol/L;
Co(CH3COO)2 (aq) 0,10 mol/L; H2S (aq) 0,10 mol/L. Giải thích.
2. Người ta tiến hành hai thí nghiệm (TN) dưới đây:
TN (1): Cho dung dịch CoCl2 (aq) 0,10 mol/L vào dung dịch H2S (aq) 0,10 mol/L.
TN (2): Cho dung dịch Co(CH3COO)2 (aq) 0,10 mol/L vào dung dịch H2S (aq) 0,10 mol/L.
a. Viết phương trình ion của phản ứng xảy ra ở mỗi thí nghiệm.
b. Cho biết những sự thay đổi nhìn thấy được khi tiến hành thí nghiệm.
c. So sánh độ dẫn điện (cao, thấp) của các dung dịch thu dược sau thí nghiệm. Giải thích.
Câu IV (2 điểm): 1. 1 điểm; 2. 1 điểm.
Cho: E 0Ag Ag = 0,80V; E 0AgI/Ag,I = -0,15V; E 0Au
+

-

3+

/Ag

= 1,26V; E 0Fe3+ /Fe = -0,037V; E 0Fe2+ /Fe = -0,440V.

Hãy:
1. a. Thiết lập một sơ đồ pin để xác định tích số tan của AgI. Viết các phương trình phản
ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin.
b. Tính độ tan (s) tại 25oC của AgI trong nước.
2. a. Lập pin điện trong đó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ và ion Au3+ bị khử
thành ion Au+. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin.
b. Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra trong pin này.
Câu V (3 điểm): 1. 0,5 điểm; 2. 1 điểm; 3. 1,5 điểm.
1. Cho phản ứng: 2 NO2 (k)
2 NO (k) + O2(k).
Mỗi đường cong trong hình bên biểu thị sự thay đổi
nồng độ của một chất theo thời gian.
Đường nào ứng với sự phụ thuộc nồng độ oxi
vào thời gian? Vì sao?
2. Để nghiên cứu động học của phản ứng

2[Fe(CN)6]3− + 2I−

c
A
B
C
t

2[Fe(CN)6]4− + I2 (*).

Người ta đo tốc độ đầu của sự hình thành iot ở 4 hỗn hợp dưới đây. Các hỗn hợp ban đầu
không chứa iot.
c([Fe(CN)6]3−)

c(I−)

c([Fe(CN)6]4−)

Tốc độ đầu


mol/L

mol/L

mmol.L−1. h−1

mol/L

Thí nghiệm 1

Hỗn hợp 1

1

1

1

1

Thí nghiệm 2

Hỗn hợp 2

2

1

1

4

Thí nghiệm 3

Hỗn hợp 3

1

2

2

2

Thí nghiệm 4

Hỗn hợp 4

2

2

1

16

Trong trường hợp tổng quát, tốc độ phản ứng được biểu thị bởi phương trình:
dc(I2 )
= k.ca([Fe(CN)6]3−).cb(I−).cd([Fe(CN)6]4−).ce(I2)
dt
Xác định giá trị của a, b, d, e và hằng số tốc độ phản ứng k.
3. Cơ chế sau đây đã được đề xuất cho phản ứng (*):

[Fe(CN)6]3− + 2 I−

k1

[Fe(CN)6]4− + I2−

k−1
k2 [Fe(CN) ]4− + I
6
2

(1)

(2)
[Fe(CN)6]3− + I2−
a. Trong 2 phản ứng trên, phản ứng nào diễn ra nhanh, phản ứng nào diễn ra chậm?
b. Chứng minh rằng cơ chế trên phù hợp với phương trình biểu diễn tốc độ phản ứng tìm
được ở 2.
Câu VI (3 điểm): 1. 0,75 điểm; 2. 0,75 điểm; 3. 0,5 điểm; 4. 1 điểm.
1. Bạc tác dụng với dung dịch nước của NaCN khi có mặt không khí theo phản ứng:
4[Ag(CN)4]3− + 4OH−
4Ag + O2 + 2H2O + 16CN−
Để ngăn cản sự hình thành của axit HCN (một chất dễ bay hơi và rất độc) thì pH của
dung dịch phải trên 10.
Nếu dung dịch chỉ có NaCN, pH = 10,7 thì nồng độ NaCN bằng bao nhiêu?
2. Một dung dịch chứa các ion Ag+ và 0,020 mol/L NaCN. So với ion bạc thì natri xianua rất
dư. pH của dung dịch này bằng 10,8. Trong dung dịch có cân bằng sau:
[Ag(CN)4]3− ; hằng số cân bằng β1 = 5,00.1020
Ag+ + 4CN−
c([Ag(CN)4 ]3- )
Xác định tỉ số của
trong dung dịch.
c(Ag + )
3. Để tăng nồng độ của ion Ag+ tự do (chưa tạo phức) phải thêm vào dung dịch đó NaOH
hay HClO4? Vì sao?
4. Sau khi thêm axit/bazơ (dựa vào kết quả của 3.) để nồng độ ion Ag+ trong dung dịch
tăng lên 10 lần so với nồng độ ion Ag+ trong dung dịch cho ở 2.
Tính nồng độ ion CN− trong dung dịch mới này.
Sử dụng c(CN−) = 0,0196 mol/L (khi chưa thêm axit/bazơ). Thể tích của dung dịch coi như
không thay đổi sau khi thêm axit/bazơ. pKa (HCN) = 9,31.
Câu VII (3 điểm): 1. 1,5 điểm; 2. 1,5 điểm.
Một polime là sản phẩm đồng trùng hợp của các monome: etilen, α-metylstiren
và propilen. Người ta xác định khối lượng mol trung bình (Mtb) bằng cách đo áp suất thẩm

thấu của các dung dịch loãng chứa polime ở nhiệt độ 25oC và thu được các kết quả dưới đây:


Áp suất thẩm thấu  (Pa)
Nồng độ polime trong dung dịch loãng c (mg/cm3)
1. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của

55,68

111,4

167,0

2

4

6

Π
vào c. Về lí thuyết, đồ thị có thể đi qua điểm
RT

(0,0) được không? Vì sao?
2. Xác định khối lượng mol trung bình của polime này.
Hằng số khí R = 8,314 J.K–1.mol–1 ; 1 J = 1 N. m ; 1 Pa = 1 N.m−2 ; 1 N = 1 kg m s-2.