SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 DỰ THI CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2014-2015 Môn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi: 22/10/2014 (Đề thi có 02 trang, gồm 07 câu) Câu (2,5 điểm) Cho hai nguyên tử A B có tổng số hạt electron, proton notron 65; hiệu số hạt mang điện không mang điện 19 Tổng số hạt mang điện B nhiều tổng số hạt mang điện A 26 a Xác định kí hiệu hóa học A B Viết cấu hình electron A B b Viết công thức Lewis phân tử AB 2, cho biết dạng hình học phân tử, trạng thái lai hố nguyên tử trung tâm? c Hãy giải thích phân tử AB2 có khuynh hướng polime hố? Urani phân rã phóng xạ thành Radi theo chuỗi sau: 238    U � � � Th �� � Pa �� � U �� � Th �� � Ra 92 a Viết đầy đủ phản ứng chuỗi b Chuỗi tiếp tục phân rã thành đồng vị bền 238 206 82 Pb Hỏi có phân rã   206 phóng biến 92 U thành 82 Pb Câu (3,5 điểm) Cho giản đồ khử chuẩn Mn môi trường axit (pH = 0): 0,56V ? +0,95V 1,51V 1,18V MnO-4 ��� � MnO 2-4 �� � MnO2 ���� � Mn 3+ ��� � Mn 2+ ��� � Mn +1,51V 2- a Tính khử chuẩn cặp MnO /MnO b Hãy cho biết phản ứng sau tự xảy không ? Tại ? 2   3MnO  4H � 2MnO  MnO  2H 2O c Mangan có phản ứng với nước giải phóng hidro khơng ? Cho biết H 2O  e �� H  OH  có E = 0,00 - 0,059 pH 2 Có dung dịch A chứa hỗn hợp muối MgCl (10-3M) FeCl3 (10-3M) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A a Kết tủa tạo trước, sao? Biết tích số tan Fe(OH)3 Mg(OH)2 10-39 -11 10 b Tìm pH thích hợp để tách hai ion Mg 2+ Fe3+ khỏi dung dịch Biết ion có nồng độ ≤ 10–6 M coi tách hết Câu (3,0 điểm) Khí N2O4 bền, bị phân ly phần theo phương trình: N2O4 (khí) 2NO2 (khí) (1) Thực nghiệm cho biết số liệu sau (1) đạt tới trạng thái cân áp suất chung atm: Nhiệt độ (toC) 35 45 72,450 66,800 M h (g/mol) ( M h khối lượng mol trung bình hỗn hợp khí trạng thái cân bằng) a Tính độ phân ly  N2O4 nhiệt độ cho b Tính số cân Kp (1) nhiệt độ c Phản ứng theo chiều nghịch (1) phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt Giải thích ? (Khi tính lấy tới chữ số thứ sau dấu phẩy) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 137 Cs nguyên tố phóng xạ dùng lò phản ứng hạt nhân, có chu kì bán hủy 30,2 năm Sau lượng chất lại 1% ? Câu (2,0 điểm) Tecpineol có cơng thức phân tử C10H18O Tecpineol chất lỏng, khơng màu, có mùi đinh hương Người ta tìm thấy tecpineol bạch đậu khấu, rau kinh giới, dẫn xuất dầu thông nhiều loại thực vật khác Tecpineol tổng hợp đường hóa học sau: 1) KOH C2 H 5OH , Na H SO4 / SO3 Axit p-toluic ����� B ����� �C � A ���� 2) H  1) CH MgI HBr C2 H 5OH / KOH C2 H 5OH / H SO4 ��� � D ������ � E ������ � F ���� 2) H 2O � Tecpienol Viết công thức cấu tạo chất: axit p-toluic, tecpineol chất từ A đến F Câu (3,5 điểm) Dự đốn cơng thức C1, C2 D phù hợp với sơ đồ chuyển hóa monoterpen sau: CH3 H3C HCl C1 + C2 HCl D CH3 B A Alizarin đỏ (E) thuốc nhuộm, ngày dùng hóa phân tích Alizarin đỏ dẫn xuất monosunfonic alizarin (D) Xét sơ đồ chuyển hóa sau, xuất phát từ naphtalen: O2, V2O5 A 450 C AlCl3 Benzen B H2SO4 100 C C Oleum 0 C D 1.KOH, t0 KNO3/H2O E H2SO4 F a Viết công thức cấu tạo chất từ A đến F b Phản ứng chuyển D thành E xảy khó hay dễ ? Phản ứng chuyển E thành F xảy khó hay dễ ? Giải thích vị trí ưu tiên Câu (3,5 điểm) 1.Viết chế phản ứng để giải thích tạo thành sản phẩm A B sơ đồ sau: O H+ H+ A H2 O B OH Sơ đồ chuyển hóa phần tổng hợp Taxol- chất chống ung thư phân lập từ thông đỏ Viết công thức cấu tạo chất từ A đến E Cl CO2Et MeMgBr H3O+ O o 2.TsOH, t A Bu2AlH B Ac2O Et3N C CN D dd KOH E Câu (2,0 điểm) Cho hợp chất hữu A, B, C có cơng thức C9H14O3 Xử lý A, B kiềm tạo C Biết C thỏa mãn sơ đồ sau đây: 1)(i C3 H7 O)3 Al/ i C3H7 OH 1)O3 Na/EtOH C2 H (OH )2 H 3O � CxHy ��� � C ����� � C9H16O3 ��� � C11H18O4 ���� � C1 ��������� 2)[H] 2)H SO ,t o O=CH-CH2-CO-CH2-CH2-CH=O Hãy chọn chất A, B thích hợp để chuyển hóa thành C Viết công thức cấu tạo chất C11H18O4, C9H16O3, C1, CxHy http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Đáp án Câu 1 2,5đ a Gọi ZA, ZB số proton nguyên tử A, B Gọi NA, NB số notron nguyên tử A, B Với số proton = số electron  (2ZA  N A )  (2ZB  N B ) 65  ZA  ZB 21  ZA 4    Ta có hệ :  (2ZA  2ZB )  (NA  N B ) 19   ………… 0,25 Z  Z  13 Z  17 A  B  B  2Z  2Z 26 A  B ZA =  A Be Cấu hình e : 1s22s2 0,25 ZB = 17  B Cl Cấu hình e : 1s22s22p63s23p5 ……………… b - Cơng thức Lewis phân tử AB2 0,25 : Cl : Be : Cl : - Dạng hình học phân tử: đường thẳng - Trạng thái lai hoá : sp 0,25 Cl Be Cl 0,25 c Khi tạo thành phân tử BeCl2 nguyên tử Be obitan trống; Cl đạt trạng thái bền vững có obitan chứa electron chưa liên kết nguyên tử clo phân tử BeCl2 đưa cặp electron chưa liên kết cho nguyên tử Be phân tử BeCl2 tạo liên kết cho-nhận Vậy BeCl2 có khuynh hướng polime hoá: …………………………… 0,25 Cl Cl Cl Cl Cl Be Be Cl Be Cl Be Cl a Các phản ứng xảy chuỗi trên: Be Cl Cl 0,25 234 238 92 U �� �90 Th  24 He 234 90 Th �� �91 Pa  01 e 234 91 Pa �� �92 U  01 e 234 92 U �� �90 Th  24 He 234 234 230 226 …………… 0,25 Th �� �88 Ra  24 He b Gọi x số phân rã  , y số phân rã  Mỗi phân rã  làm Z giảm 2; A giảm 230 90  phân rã  làm Z tăng thêm Nên ta có : � � 238  206  4x x 8 �� ………………………… � 92  82  2x  y y6 � � Vậy có phân rã  phân rã  phóng ………………………… http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 0,25 0,25 Câu 23,5đ a Tính khử chuẩn cặp MnO /MnO 2 MnO 4 + e �� � MnO (1) G1 = -F.0,56 MnO + 4H+ + 2e �� � MnO2 +2H2O (2) G2 = -2F E MnO2 + 4H+ + e �� � Mn3+ +2H2O (3) G3 = -F.0,95 (4) G4 = -F.1,51 2- Mn3+ + e �� � Mn2+ MnO + 8H+ + 5e �� (5) G5 = -5F.1,51 � Mn2+ + 4H2O Vậy G2 = G5  ( G1  G3  G4 ) Thay số vào ta được: E 02 =+2,265V 2  0,5 0,5  b 3MnO  4H � 2MnO  MnO  2H 2O Từ khử chuẩn E0 MnO-4 /MnO 24 = 0,56V E0 MnO 24 /MnO = 2,265V Áp dụng cho phản ứng ta có E 0pu = 1,705V nghĩa G < phản ứng tự xảy c Theo đầu H 2O  e �� H  OH pu  Ở pH = 7; ta có E = 0,00 - 0,059 pH = -0,41V Giả sử phản ứng Mn H2O Mn + 2H2O �� � Mn(OH)2 +H2 0 E pu = 0,77V nghĩa G pu