De Dap an HSG Hoa 12 Tinh Thai Nguyen 2012

<span class='text_page_counter'>(1)</span>UBND TỈNH THÁI NGUYÊN. ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 2) (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề). SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC. 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. Phøc [Fe(CN)6]4- cã n¨ng lîng t¸ch lµ 394,2 kJ/mol, phøc [Fe(H2O)6]2+ cã n¨ng lîng t¸ch lµ 124,2 kJ/mol vµ n¨ng lîng ghÐp electron lµ 210,3 kJ/mol. a) Hãy vẽ giản đồ năng lợng của hai phức trên và cho biết phức nào là phức spin cao, phøc nµo lµ phøc spin thÊp? b) Hỏi với sự kích thích electron từ t2g đến eg thì phức [Fe(CN)6]4- hấp thụ ánh s¸ng cã bíc sãng  b»ng bao nhiªu? 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. Viết PTHH của các phản ứng theo sơ đồ trên, biết: X1 có thành phần nguyên tố C, H, O; X7 cã ph¶n øng víi dung dÞch FeCl3 t¹o phøc mµu tÝm ®Ëm. Câu III. (3,0 điểm). 1. Hai nguyên tố A, B có e cuối cùng ứng với bộ 4 số lượng tử: 1. n=3. l=2. me = -2. ms = - 2. n=3. l=1. me = -1. 1. ms = - 2 a) Vieát laïi caáu hình e cuûa A, B vaø caùc ion maø A, B coù theå taïo thaønh. b) Xác định vị 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..

<span class='text_page_counter'>(2)</span> -. 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 nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hiñro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử. b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH 3, oxit bậc cao nhất, hiñroxit bậc cao nhất của X.  2XO  Cl 2 , ở 5000C có K = 1,63.10-2. Ở trạng thái c) Cho phản ứng: 2XOCl   p. 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 Cl 2 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 dợc đã đợc sử dụng trong sản xuất nụng nghiệp. 1. ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña chóng, tr×nh bµy mét øng dông cho mçi chÊt vµ nªu tác dụng phụ có hại của các chất trên khiến cho việc sử dụng chúng nh là nông dợc đã bÞ h¹n chÕ vµ ng¨n cÊm. 2. Tõ metan vµ c¸c chÊt v« c¬ cÇn thiÕt, viÕt PTHH của các ph¶n øng ®iÒu chÕ DDT vµ 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 KMnO 4 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 ( Gi¸m thÞ kh«ng gi¶i thÝch g× thªm). Hä vµ tªn thÝ sinh: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sè b¸o danh: . . . . . . . . . . . . . . . . . .. UBND TỈNH THÁI NGUYÊN. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC. HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 2).

<span class='text_page_counter'>(3)</span> (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 Liuyt. SF2 F. F. S F. F. F sp3 Chữ V. S2F4 F. F F. S Trạng thái lai hoá của S Hình học phân tử. SF6. 1,5. F F. S’. S. F. F 3 2. sp d. S: sp3d (MX4E) S’: sp3 (MX2E2). Bát diện đều. Cái bập bênh nối với chữ V F F :. S S'. F. F. Góc liên kết < 109o28’ vì S còn 2 cặp e không liên kết nên ép góc liên kết. Góc liên kết vào khoảng 103o. 90o. - Góc SS’F< 109o28’ bởi S’ còn 2 cặp e không liên kết - Góc FSF<90o, góc FSF< 1200 do S còn 1 cặp e không liên kết. 1,5 2. 42+ a) Các phức [Fe(CN)6] và [Fe(H2O)6] đều là phức bát diện. Trong phức [Fe(CN)6]4- cã n¨ng lîng t¸ch () > n¨ng lîng ghÐp electron nªn phøc nµy có giản đồ năng lợng nh sau:. Trong giản đồ trên tổng spin S = 0 và là phức spin thấp. Trong phøc [Fe(H2O6)]2+ cã n¨ng lîng t¸ch thÊp h¬n n¨ng lîng ghÐp electron nên phức này có giản đồ năng lợng nhsau:.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> 1 Trong giản đồ trên tổng spin S = 4 x 2 = 2 và là phức spin cao. b) 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 II (4,0). +. H2O COOH. CO. COOH +. H2 xt, t. COOH. o. COOH. 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.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> C6H5. t. +. C6H5 H COOH H. o. COOH C6H5 t. +. C6H5 H H COOH. o. HOOC. 2.. 2,0 P2O5. ¾¾¾ ® (C6H5CO)2O + H2O 1. 2C6H5COOH 2. (C6H5CO)2O + C6H5ONa  C6H5COOC6H5 + C6H5COONa t ® C6H5COONa + C6H5ONa + H2O 3. C6H5COOC6H5 + 2NaOH ¾¾ CaO ,t 4. C6H5COONa + NaOH ¾¾ ¾® C6H6 + Na2CO3 5. C6H5COONa + HCl  C6H5COOH + NaCl AlCl ® C6H5CHO + HCl 6. C6H6 + HCOCl ¾¾¾ 7. 5C6H5CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4  5C6H5COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O H 8. C6H6 + CH2 = CH - CH3 ¾¾® C6H6CH(CH3)2 75 C ® C6H5- C(CH3)2- OOH 9. C6H5CH(CH3)2 + O2 ¾¾¾ 100 C , H ® C6H5OH + CH3 - CO 10. C6H5- C(CH3)2- OOH + H2O ¾¾ ¾ ¾ CH3 11. C6H5ONa + HCl  C6H5OH + NaCl o. o. 3. +. o. +. o. 1. a) Caáu hình e cuûa: A : 3d64s2 A2+ : 3d6 A3+ 3d5 => A laø Fe 4 26 B : 3p B : 3p => B laø S III b) Vò trí cuûa A, B trong BTH. (3,0) A thuoäc chu kyø 4, nhoùm VIIIB B thuoäc chu kyø 3, nhoùm VIA c) A B Công thức oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4 SO2, SO3 Coâng thức hiñroxit: Fe(OH)2, Fe(OH)3 H2SO3, H2SO4 Tính bazô cuûa Fe(OH)2 > Fe(OH)3.   Tính axit cuûa H2SO4 > H2SO3. 1,5. d). 1,5 2. . S sp2. O.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> S O. O. O. O Tam giác đều. goùc. 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 phânHkia. Do đó các phân tử và ion sau có khả năng tạo liên kết hiđro với -. -. +. . nguyeâ H. .coù  O phânCtử = nước O (laø: phaâ n tử hiđro linh động) là: . .n tử H H (C2H5)2O. ... -. ,. CH2O ,. -. . . . + H. :F ..-:. F. O. H. C2H5 O: C2H5. ... -. .... H.  O. -. H. 1. a) Với hợp chất hidro có dạng XH3 nên X thuộc nhóm IIIA hoặc nhóm 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 mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 4. (3,0) 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:. 2,0.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> 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. Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2. c) Phương trình phản ứng: 2NOCl  2NO + Cl2 Áp suất cân bằng: 0,643 P. Ta có: Kp =. 2 NO. P. . PCl. 2 NOCl. 2. 0,238. = 1,63.10-2 →. Kp = 1,63.10-2 (5000C). ? PCl. 2. = 0,119 atm.. 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 →. PCl. 2. =. (. 0 , 683 0 ,198. 2. ). .1,63.10-2 = 0,194 atm.. 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 PI3 1040 1020 1000 960. 1. C«ng thøc cÊu t¹o cña 3 lo¹i n«ng dîc : DDT V (3,0). Cl. C Cl. 1,5. 666. CH. Cl. Cl Cl. H. Cl H. Cl. 2,4 D. H. Cl H. Cl. H Cl. Cl Cl H. Cl. 1,0. O CH2. COOH.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> øng dông: - DDT: DiÖt trõ kiÕn, c¸c lo¹i c«n trïng ph¸ ho¹i mïa mµng - 666 : DiÖt c¸c lo¹i s©u bä ph¸ ho¹i mïa mµng - 2,4 D: DiÖt cá d¹i. Cã h¹i : Clo lµ mét chÊt ®ộc tÝch tô trong c¬ thÓ sinh vËt 2. C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ C6H6Cl6. 1,5. (6). CH4.  (1) .     CH CH (2) C6H6 (CTCT) (3) C6H5Cl  (4) . CH3-CHO.  (5) .  (7) . DDT. CH3-CHO. 1..  Nhóm -NO2 hút e ở o, p lớn hơn ở vị trí m ⇒ liên kết O - H phân cực mạnh hơn nên tính axit của o- nitro phenol mạnh hơn.  O- nitro phenol có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn m- nitro phenol do trong phân tử o- nitro phênol có sự tạo liên kết H2 nội phân tử. H ❑⋱ O O. VI (4,0). 2,0. 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 . t 0o nitro phenol. thấp hơn. NO2. t 0m 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.. 2,0.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> 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. O CH O 2 (A). O CH O 2 (B). COOH. O CH O 2 (D). Viết các PTHH của các phản ứng để chứng minh.. Chú ý: Thí sinh có thể giải bài toán theo cách khác nếu lập luận đúng và tìm ra kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa..

<span class='text_page_counter'>(10)</span>