Trang 1 / 2 Câu I. 1) Cho các chất sau đây tác dụng với nhau : Cu + HNO 3 (đặc) → khí màu nâu đỏ (A) MnO 2 + HCl (đặc, nóng) → khí màu vàng lục (B) Fe + H 2 SO 4 (đặc, nóng) → khí không màu, mùi xốc (C) Cho các khí A, B lần lượt tác dụng với dung dịch NaOH, khí C tác dụng với dung dịch KMnO 4 . Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra. 2) Cho các dung dịch : Na 2 S, NH 3 . Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra dưới dạng ion thu gọn khi lần lượt cho từng dung dịch trên đến dư vào từng dung dịch sau: CuCl 2 , ZnCl 2 , AlCl 3 , FeCl 3 . 3) Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO 4 và b mol NaCl, điện cực trơ, có màng ngăn xốp. Sau điện phân thu được dung dịch X. Cho biết mối liên hệ giữa a và b để dung dịch X thu được có thể hoà tan Al 2 O 3 . Viết phương trình điện phân và phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. Câu II. 1) Chỉ dùng 1 hoá chất làm thuốc thử, trình bày cách nhận biết 3 chất lỏng: C 2 H 5 OH, C 6 H 5 CH 3 , C 6 H 5 NH 2 và 4 dung dịch: Na 2 CO 3 , Na 2 SO 3 , C 6 H 5 ONa, CH 3 COONa đựng trong 7 lọ khác nhau. 2) a. Viết các đồng phân cấu tạo mạch hở và gọi tên ứng với công thức phân tử C 4 H 8 O khi cộng H 2 (Ni, t 0 ) thu được ancol. b. Viết 6 phương trình hoá học của phản ứng điều chế trực tiếp axetandehit từ các hợp chất hữu cơ khác nhau. 3) So sánh và giải thích vắn tắt: a. Nhiệt độ sôi của pentan-1-ol, 2-metylbutan-2-ol và 3-metylbutan-2-ol. b. Tính tan trong nước của pentan-1,5-diol và pentan-1-ol. c. Độ mạnh tính axit của CH 4 , C 6 H 5 OH, CH 3 OH, CH 3 COOH, CH 3 SO 2 OH. Câu III. 1) Một lít dung dịch chứa 0,2 mol Fe 2+ và 0,2 mol Fe 3+ . Dung dịch được chỉnh đến pH = 1. Xác định thế oxi hoá - khử của dung dịch. Nếu thêm vào dung dịch các ion OH - cho đến khi đạt pH = 5 (thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) thì thế oxi hoá - khử của dung dịch đo được bằng 0,152V. Chất nào có kết tủa và khối lượng là bao nhiêu? Tính tích số tan của Fe(OH) 3 . 2) Người ta lắp một pin từ một điện cực Pt│Fe 3+ , Fe 2+ (1) và một điện cực Ag│Ag + (2). Nếu nồng độ của các ion ở điện cực (1) bằng nhau thì nồng độ của Ag + ở điện cực (2) phải bằng bao nhiêu để suất điện động của pin bằng không? Tính hằng số cân bằng của phản ứng: Fe 2+ + Ag + Fe 3+ + Ag (ở 25 o C) Biết E o (Fe 3+ /Fe 2+ )= 0,771V và E o (Ag + /Ag)= 0,799V. 3) Tích số tan của CaF 2 là 3,4.10 -11 và hằng số phân li của axit HF là 7,4.10 -4 . Tính độ tan của CaF 2 trong dung dịch có pH = 3,3. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2008 - 2009 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM Môn thi : HÓA HỌC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Trang 1 of 7 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2008 - 2009 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO QUẢNG NAM Môn thi : HÓA HỌC Câu Đáp án Điểm I.1 Các phương trình hoá học của các phản ứng: Cu + 4HNO 3 (đặc) Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 ↑ + 2H 2 O MnO 2 + 4HCl (đặc, nóng) MnCl 2 + Cl 2 ↑ + 2H 2 O 2Fe + 6H 2 SO 4 (đặc, nóng) Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O A +dung dịch NaOH: 2NO 2 + 2NaOH NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O B + dung dịch NaOH: Cl 2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H 2 O C + dung dịch KMnO 4 : 5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 . 1,5 I.2 * Cho dung dịch Na 2 S lần lượt tác dụng với các dung dịch Cu 2+ + S 2- CuS↓ 2Al 3+ + 3S 2- + 6H 2 O 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S↑ Zn 2+ + S 2- ZnS↓ 2Fe 3+ + 3S 2- 2FeS↓ + S↓ Fe 3+ + 3S 2- + H 2 O Fe(OH) 3 ↓+ 3HS - *Cho dung dịch NH 3 đến dư lần lượt tác dụng với các dung dịch Cu 2+ + 2NH 3 + 2H 2 O Cu(OH) 2 ↓+ 2NH 4 + Cu(OH) 2 ↓ + 4NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ + 2OH - Al 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 ↓+ 3NH 4 + Zn 2+ + 2NH 3 + 2H 2 O Zn(OH) 2 ↓+ 2NH 4 + Zn(OH) 2 ↓ + 4NH 3 [Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ + 2OH - Fe 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O Fe(OH) 3 ↓ + 3NH 4 + 1,5 HƯỚNG DẪN CHẤM Trang 2 of 7 Cõu ỏp ỏn im I.3 in phõn dung dch hn hp a mol CuSO 4 v b mol NaCl Catot: Cu 2+ + 2e Cu Anot: 2Cl - Cl 2 + 2e Phn ng in phõn u tiờn CuSO 4 + 2NaCl Cu + Cl 2 + Na 2 SO 4 (1) dung dch sau in phõn ho tan c Al 2 O 3 thỡ dung dch cú axit hoc kim. Do ú sau phn ng in phõn (1) phi d CuSO 4 hoc d NaCl. - sau (1) d CuSO 4 thỡ b < 2a 2CuSO 4 + 2H 2 O điện phân 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4 (2) Dung dch H 2 SO 4 ho tan Al 2 O 3 Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (3) - sau (1) d NaCl thỡ b > 2a 2NaCl +2H 2 O đ i ệ n p h â n c ó m à n g n g ă n Cl 2 + H 2 +2NaOH (2 / ) Dung dch NaOH ho tan Al 2 O 3 Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O 2Na[Al(OH) 4 ] hay NaAlO 2 . (3 / ) 1,5 II.1 Chn dung dch HCl hoc H 2 SO 4 loóng nhn ra cỏc cht lng v dung dch ó cho. -Nhn ra C 2 H 5 OH: to thnh dung dch ng nht. -Nhn ra C 6 H 5 CH 3 : tỏch thnh 2 lp riờng -Nhn ra C 6 H 5 NH 2 : ban u tỏch lp, sau khi phn ng to thnh dung dch ng nht C 6 H 5 NH 2 + HCl C 6 H 5 NH 3 Cl -Nhn ra Na 2 CO 3 cú gii phúng khớ khụng mu, khụng mựi. Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + CO 2 + H 2 O -Nhn ra Na 2 SO 3 cú gii phúng khớ khụng mu, mựi xc. Na 2 SO 3 + 2HCl 2NaCl + SO 2 + H 2 O -Nhn ra C 6 H 5 ONa cú to thnh phenol ớt tan nờn dung dch b hoỏ c. C 6 H 5 ONa + HCl C 6 H 5 OH + NaCl -Nhn ra CH 3 COONa cú to thnh CH 3 COOH mựi gim. CH 3 COONa + HCl CH 3 COOH + NaCl 1,5 Trang 3 of 7 Câu Đáp án Điểm II.2 a. Có 7 chất 1. CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -OH but-3-en-1-ol 2. CH 2 =CH-CH(OH)-CH 3 but-3-en-2-ol 3. CH 3 -CH=CH-CH 2 -OH but-2-en-1-ol 4. CH 2 =C(CH 3 )-CH 2 -OH 2-metyl propen-1-ol 5. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CHO butanal 6. CH 3 -CH(CH 3 )-CHO 2-metyl propanal 7. CH 3 -CO-CH 2 -CH 3 butanon. b. Viết 6 phương trình hoá học của phản ứng điều chế trực tiếp CH 3 CHO C 2 H 2 + H 2 O HgSO 4 80 0 C CH 3 CHO 1 . 2 . C 2 H 5 OH CuO + t 0 CH 3 CHO + Cu + H 2 O 3 . CH 2 =CHCl + NaOH t 0 CH 3 CHO + NaCl 4 . CH 3 COOCH=CH 2 + NaOH t 0 CH 3 CHO + CH 3 COONa 5 . CH 3 CHCl 2 + 2 NaOH t 0 CH 3 CHO + 2 NaCl + H 2 O 6 . C 2 H 4 + O 2 PdCl 2 ;CuCl 2 t 0 ;P 2 CH 3 CHO 2 1,5 a. Trật tự tăng dần nhiệt độ sôi: CCH 3 OH CH 3 CH 2 CH 3 CHCH 3 CH 3 CH OH CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH Khi số mạch nhánh tăng thì cấu trúc có xu hướng thu gọn trở thành dạng cầu, làm giảm độ bền liên kết liên phân tử. 1,5 b. pentan-1,5-diol tan tốt hơn pentan-1-ol, do có nhiều nhóm -OH tạo được liên kết hidro đa phương, đa chiều hơn. II.3 c. Trật tự tăng dần độ mạnh tính axit: CH 3 -H CH 3 O-H O H C H 3 C O HO CH 3 S O O O H không phân cực phân cực yếu do CH 3 - đẩy electron phân cực mạnh do C 6 H 5 - hút electron phân cực mạnh hơn do CO hút electron mạnh hơn phân cực mạnh nhất do có hai nhóm SO hút electron CH 3 - CH 3 O - O - CH 3 C O O 1/2- 1/2- CH 3 S O O O 1/3- 1/3- 1/3- kém bền kém bền, không có giải tỏa điện tích bền do có sự giải tỏa điện tích bền do có sự giải tỏa điện tích trên hai O bền do có sự giải tỏa điện tích trên ba O Trang 4 of 7 Câu Đáp án Điểm III.1 Thế điện cực Fe 3+ /Fe 2+ E 1 = E 0 1 + 0,059 lg ([Fe 3+ ]/[Fe 2+ ]) = 0,771 (V) + Khi pH = 5, thế của dung dịch giảm tới 0,152V, điều này có nghĩa là nồng độ ion Fe 3+ đã bắt đầu giảm do phản ứng: Fe 3+ + 3OH - → Fe(OH) 3 ↓ Khi đó E = 0,771 + 0,059 lg ([Fe 3+ ]/0,2) = 0,152 => [Fe 3+ ] ≈ 10 -11 (M)<< [Fe 3+ ]bđ Vậy Fe(OH) 3 xem như đã kết tủa hoàn toàn. m kết tủa = 0,2 x 107 = 21,4 (g). pH = 5 => pOH = 9 nên [OH - ] = 10 -9 (M). T Fe(OH)3 = [Fe 3+ ] [OH - ] 3 = 10 -11 x (10 -9 ) 3 = 10 -38 . 1,0 III.2 Thế điện cực Fe 3+ /Fe 2+ : E 1 = 0,771(V) (Vì nồng độ của các ion ở điện cực (1) bằng nhau). Thế điện cực Ag + /Ag: E 2 = E 0 2 + 0,059 lg [Ag + ]. Khi suất điện động của pin đã cho đạt đến giá trị bằng 0, nghĩa là E 1 = E 2 . Suy ra: 0,771 = 0,799 + 0,059 lg [Ag + ] => [Ag + ] = 0,3353(M) Ở 25 0 C hằng số cân bằng của phản ứng Fe 2+ + Ag + Fe 3+ + Ag được xác định theo thế điện cực: Fe 2+ → Fe 3+ + 1e E 0 1 = - 0,771V Ag + + 1e → Ag E 0 2 = 0,799V Fe 2+ + Ag + Fe 3+ + Ag E 0 pin = 0,028V Hằng số cân bằng của phản ứng: K = 10 0,028/0,059 =10 0,4746 = 2,983. 1,0 III.3 Xét các quá trình: CaF 2 ⇌ Ca 2+ + 2F - K s = 3,4.10 -11 (1) H + + F - ⇌ HF K a -1 = 1,35.10 3 (2) Trong môi trường axit yếu (pH = 3,3) và K a -1 không quá lớn nên F - do CaF 2 điện ly ra tồn tại ở cả 2 dạng HF và F - , do đó, không thể tổ hợp hai cân bằng (1) và (2) để tính toán. Gọi độ tan của CaF 2 trong dung dịch axit là s (M). Ta có: C F - = 2s = [F - ] + [HF] 1,0 Trang 5 of 7 Câu Đáp án Điểm                   11 2 a 2 a 2 1122 S a a a a 10.4,3 )HK( Ks4.s 10.4,3FCaK HK K.s.2 F K HK Fs2 K HF Fs2 a                   Thay K a = 7,4.10 -4 và [H + ] = 10 -3,3 ta tính được s = 2,88.10 -4 M. IV.1 NaHCO 3 và NH 4 HCO 3 NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O NH 4 HCO 3 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + NH 3 + 2H 2 O 0,75 IV.2 Xác định CTPT A, B và CTCT B. * CTPT của A có dạng: (C 3 H 4 O 3 ) n  C 3n H 4n O 3n  C 3n-3n/2 H 4n-3n/2 (COOH) 3n/2 Hay C 3n/2 H 5n/2 (COOH 3n/2 . Vì A là axit no, mạch hở nên ta có: 5n/2 = 2x(3n/2) + 2 - 3n/2 => n = 2 => CTPT A là C 6 H 8 O 6 hay C 3 H 5 (COOH) 3 * CTPT của B có dạng: (C 2 H 3 O 3 ) m  C 2m H 3m O 3m  C 2m-y H 3m-x-y (OH) x (COOH) y với x+2y= 3m (1) B là một axit no, mạch hở nên ta có: 3m – x – y = 2(2m – y) + 2 – x – y => m = 2y – 2 (2) Trong đó: x≤ 2m – y (vì số nhóm –OH không thể lớn hơn số nguyên tử C trong gốc hydrocacbon). Kết hợp với (1) và (2), suy ra: m = 2; x = 2; y = 2. Vậy CTPT của B là: C 4 H 6 O 6 . CTCT của B là: HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH Các công thức cấu trúc và tên gọi của B là: COOH COOH H OH H OH COOH COOH HO H H OH COOH COOH H OH HO H Axit (2S, 3S)- tactric axit (2R, 3R)- tactric axit meso-tactric 1,75 V.1 m hhA = m C + m H = 1,3. 12 + 1,2.2 = 18gam m hhB = 1,3. 32 + 1,2 . 16 = 60,8 gam => n B = 60,8/(19.2)= 1,6 mol => n A = = 0,75 mol. => dA/H 2 = 24/2 = 12. 1,0 Trang 6 of 7 Câu Đáp án Điểm V.2 PTPƯ: BaO + H 2 O → Ba(OH) 2 Na 2 O + H 2 O → 2NaOH MCO 3 + 2HCl → MCl 2 + CO 2 + H 2 O n Ba(OH)2 = n BaO = 11,475/153= 0,075mol n NaOH = 2n Na2O = 2.1,55/62 = 0,05mol => n OH - = 0,2 mol 12,3/100 < n hh < 12,3/84 => 0,123 < n hh < 0,146 => 0,123 < n CO2 < 0,146 Từ đó suy ra: > > => 1,6 > > 1,4 Chứng tỏ tạo ra 2 muối là HCO 3 - và CO 3 2- . OH - + CO 2 → HCO 3 - và 2OH - + CO 2 → CO 3 2- + H 2 O Gọi x, y lần lượt là số mol của HCO 3 - và CO 3 2- , ta có: + TH 1: nếu n CO2 = 0,123 thì: x + y = 0,123 và x + 2y = 0,2. Giải ra ta được: x = 0,046; y = 0,077. Ba 2+ + CO 3 2- → BaCO 3 vì số mol CO 3 2- (0,077) > số mol Ba 2+ (0,075) => số mol BaCO 3 = 0,075mol => m BaCO3 = 0,075. 197 = 14,775 gam. + TH 2: nếu n CO2 = 0,146 thì: x + y = 0,146 và x + 2y = 0,2. Giải ra ta được: x = 0,092; y = 0,054. Ba 2+ + CO 3 2- → BaCO 3 vì số mol CO 3 2- (0,054) < số mol Ba 2+ (0,075) => số mol BaCO 3 = 0,054mol => m BaCO3 = 0,054. 197 = 10,638 gam. Vậy 10,638gam < m BaCO3 < 14,775gam. 2,0 VI.1 Vì từ pentozơ B có thể tạo ra D- glucozơ bằng phản ứng tăng mạch nên B có 3 C bất đối giống như 3 C bất đối cuối cùng của D- glucozơ: CHO CH 2 OH HO H H OH H OH H OH CHO CH 2 OH HO H H OH H OH D- glucozơ (B): (2S, 3R, 4R)-2,3,4,5- tetrahydroxypentanal 1,0 Trang 7 of 7 Câu Đáp án Điểm VI.2 CHO CH 2 OH HO H H OH H OH H OH CHO CH 2 OH HO H H OH H OH CN CH 2 OH HO H H OH H OH H OH CN CH 2 OH HO H H OH H OH HO H COOH CH 2 OH HO H H OH H OH H OH HCN H 2 O/H + H 2 O/H + COOH CH 2 OH HO H H OH H OH HO H C CH 2 OH O H O HO H H OH H OH C CH 2 OH O H O HO H H OH HO H CHO CH 2 OH HO H H OH H OH HO H P 2 O 5 - H 2 O Na/Hg P 2 O 5 - H 2 O Na/Hg D - glucoz¬ D - mannoz¬ 1,0 VI.3 O O H H H OH H H OH H O H H H OH H H OH HO H OH O O H H H OH H H OH H H O H OH H OH HO H H H OH Hay 0,5 Trang 2 / 2 Câu IV. 1) Cho 2 muối hydrocacbonat của 2 cation hóa trị 1 tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch X chỉ chứa 1chất tan. Xác định 2 muối ban đầu và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. 2) Công thức phân tử của chất A có dạng (C 3 H 4 O 3 ) n và chất B có dạng (C 2 H 3 O 3 ) m . Tìm công thức phân tử đúng của A, B biết A là một axit no đa chức, B là một axit no chứa đồng thời nhóm chức –OH; A và B đều mạch hở. Viết các công thức cấu trúc, gọi tên của B. Câu V. 1) Cho hỗn hợp A gồm 3 hydrocacbon X, Y, Z thuộc 3 dãy đồng đẳng khác nhau và hỗn hợp B gồm O 2 và O 3 . Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thu được hỗn hợp chỉ gồm CO 2 và hơi H 2 O theo tỉ lệ thể tích là 1,3 : 1,2. Tính d(A/H 2 ), biết d(B/H 2 ) = 19. 2) Hòa tan hết 11,475 gam BaO và 1,550 gam Na 2 O vào nước thu được dung dịch A. Cho 12,300 gam hỗn hợp CaCO 3 và MgCO 3 hòa tan hết vào dung dịch HCl thu được khí B. Cho toàn bộ khí B hấp thụ hết vào dung dịch A. Tính khối lượng kết tủa thu được. Câu VI. Một đisaccarit A không có tính khử. Khi thuỷ phân trong môi trường axit, A cho sản phẩm duy nhất là pentozơ B. Cũng có thể thuỷ phân A nhờ enzim α-glicoziđaza song không dùng được β- glicoziđaza. Từ B có thể tạo ra D-glucozơ bằng cách cho tác dụng với HCN rồi thuỷ phân (xúc tác axit) và khử. 1) Viết công thức Fisơ và gọi tên B theo danh pháp hệ thống. 2) Viết sơ đồ các phản ứng chuyển hoá B thành D-glucozơ. 3) Viết công thức cấu trúc của A ở dạng vòng 6 cạnh. Hết Ghi chú: Thí sinh được dùng bảng tuần hoàn và máy tính cá nhân loại bỏ túi. . chất 1. CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -OH but-3-en-1-ol 2. CH 2 =CH-CH(OH)-CH 3 but-3-en-2-ol 3. CH 3 -CH=CH-CH 2 -OH but-2-en-1-ol 4. CH 2 =C(CH 3 )-CH 2 -OH 2-metyl propen-1-ol 5. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CHO butanal 6 thi : HÓA HỌC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC Trang 1 of 7 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2008 - 2009 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO QUẢNG NAM Môn thi : HÓA. 3,4.10 -1 1 và hằng số phân li của axit HF là 7,4.10 -4 . Tính độ tan của CaF 2 trong dung dịch có pH = 3,3. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2008 - 2009 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NAM Môn