Đề thi học sinh giỏi trại hè Hùng Vương môn Hóa học Lớp 11 năm 2019 - Sở giáo dục và đào tạo Sơn La

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi trại hè Hùng Vương môn Hóa học Lớp 11 năm 2019 - Sở giáo dục và đào tạo Sơn La

1. TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ XV – SƠN LA 2019 MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 11 Ngày thi: 27 tháng 7 năm 2019 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có 04 trang ĐỀ CHÍNH THỨC Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Câu 1 (2,5 điểm): Khi cơ thể người hô hấp, hemoglobin (Hb) trong máu sẽ kết hợp với oxi để tạo thành oxihemoglobin (HbO8). Thực nghiệm cho biết tốc độ tạo thành HbO8 có dạng: v = k[Hb][O2]. 1. Giả sử nhiệt độ môi trường không thay đổi theo độ cao và bằng 300 K. Tính tỉ lệ tốc độ tạo thành HbO8 trong máu người khi ở trên núi có độ cao 6000 m so với khi ở trên mặt biển. Biết rằng nồng độ O2 trong máu tuân theo định luật Henry và sự phân bố O 2 theo độ cao tuân theo phương trình: M gh ln P O2 (g = 9,81 m2/s, h là độ cao so với mặt nước biển). O2 RT 2. Người ta đề nghị 2 cơ chế cho sự hình thành HbO8 trong máu như sau: Cơ chế 1: Cơ chế 2: k k1 Hb O a HbO (a) Hb O2  HbO2 (1) nhanh, cân bằng 2 2 k 1 HbO O kb HbO (b) k2 2 2 4 HbO2 O2  HbO4 (2) nhanh, cân bằng k 2 kc HbO4 O2  HbO6 (c) k3  k HbO4 O2  HbO6 (3) nhanh, cân bằng HbO O d HbO (d) k 3 6 2 8 k4 HbO6 O2  HbO8 (4) chậm Trong đó HbO2, HbO4 và HbO6 là các sản phẩm trung gian rất kém bền. Hãy cho biết cơ chế nào phù hợp với kết quả thực nghiệm. Câu 2 (2,5 điểm): 1. Đốt cháy hoàn toàn 0,54 gam glucozơ trong bình phản ứng (có thể tích không đổi 1,0 lít, có chứa sẵn O2 ở 298 K và 2,20 atm) của một nhiệt lượng kế (cách nhiệt tuyệt đối với môi trường). Sau khi phản ứng xảy ra, nhiệt độ của hệ (gồm nhiệt lượng kế, sản phẩm phản ứng và O 2) tăng từ 298,0 K lên 299,4 K. Tính: a) Số mol các chất có mặt trong bình phản ứng của nhiệt lượng kế sau khi phản ứng xảy ra. b) Nhiệt đốt cháy của glucozơ ở 298 K, 1 atm. c) Nhiệt hình thành chuẩn của glucozơ ở 298 K. Cho biết trong điều kiện bài toán: - Các chất khí đều là khí lí tưởng. - Nhiệt dung của nhiệt lượng kế: Cnlk = 5996,7 J/K.mol. Trang 1/4
2. - Các đại lượng nhiệt động khác của các chất: Đại lượng C6H12O6(r) O2(k) CO2(k) H2O(l) o - 0 -393,5 -285,2 Hht,298 (kJ/mol) 219,2 29,4 36,4 75,3 CP (J/K.mol) - - - 74,5 CV (J/K.mol) 2. Nén đoạn nhiệt bất thuận nghịch nhiệt động 2,5 mol N 2 (được coi là khí lí tưởng) từ trạng thái 1 có T1 = 250 K, P1 = 1,5 atm đến trạng thái 2 có T2 = 300 K. Tính V2, P2 và tính Q, A, U, H , S của quá trình. Câu 3 (2,5 điểm): Dung dịch A gồm AgNO3 0,050 M và Pb(NO3)2 0,100 M. 1. Tính pH của dung dịch A. 2. Thêm 10,00 mL KI 0,250 M và HNO3 0,200 M vào 10,00 mL dung dịch A thì thu được 20,00 mL dung dịch X. Nhúng một thanh Ag vào dung dịch X và một thanh Ag khác vào dung dịch Y chứa AgNO3 0,010 M và KSCN 0,040 M. Nối dung dịch X và dung dịch Y bằng cầu muối để thành lập một pin điện. a) Viết sơ đồ pin điện thành lập được. b) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra tại các điện cực và phản ứng tổng quát khi pin làm việc. c) Tính sức điện động của pin và tính hằng số cân bằng của phản ứng tổng quát trong pin tại 25oC.  11,7 Cho biết: Ag H2O AgOH H (1) K1 10 2  7,8 Pb H2O PbOH H (2) K2 10 pK (AgI) = 16,0; pK (PbI ) = 7,86; pK (AgSCN) = 12,0; Eo 0,799V . s s 2 s Ag /Ag 3. Sức điện động của pin sẽ thay đổi như thế nào nếu thêm (không làm thay đổi thể tích) Fe(NO 3)3 vào dung dịch Y. Câu 4 (2,5 điểm): 1. Hợp chất C màu vàng cam được tạo thành từ phản ứng của kim loại A với phi kim B. Cho 0,1 mol chất C phản ứng với CO2 dư thì thu được hợp chất D và 2,4 gam B. Biết C chứa 45,07%B theo khối lượng, D không bị phân hủy ở nhiệt độ nóng chảy. Khi cho D phản ứng hết với 100 mL dung dịch HCl 1,0 M thì thu được 1,12 lít khí CO2 (đktc). Hãy xác định A, B, C, D và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. 2. X là chất được sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp. Biết rằng X có phân tử khối bằng 60 và chứa 20% C, 6,67% H, 46,67% N và 26,66% O (về khối lượng). Y là đồng phân của X, khi cho Y phản ứng với dung dịch NaOH nóng thì thu được khí NH 3. Xác định X, Y và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm. 3. Viết các phương trình hóa học thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: (1) (2) (3) (4) Si  Mg2Si  SiH4  SiO2  Si (5) (7) (6) (8) (9) (10) SiF4  SiO2  Na2SiO3  H2SiO3 Trang 2/4
3. Câu 5 (2,5 điểm): 1. a) Cho FeCl 2 tác dụng với dung dịch KCN (đặc, dư) thu được phức chất A. Hãy cho biết tính chất từ của A và sử dụng thuyết lai hóa để giải thích. 2- - b) Vẽ các đồng phân của: [Ni(CN)2Br2] ; [Co(NH3)2Cl4] ; [Co(NH3)3Cl3] và − [Co(H2O)2(ox)BrCl] , với ox là OOC COO . 2. Để xác định nồng độ Fe có trong dung dịch X, người ta sử dụng phương pháp phân tích trắc quang. Cụ thể tiến hành như sau: - Lấy 20,00 mL dung dịch X cho tạo phức với thuốc thử thích hợp rồi pha loãng thành 50,00 mL dung dịch Y. Đo độ hấp thụ quang của Y được giá trị A = 0,255. - Lấy 20,00 mL dung dịch X, thêm vào 4,0 mL dung dịch chuẩn có chứa Fe với nồng độ 10 mg Fe/L và cho tạo phức với thuốc thử thích hợp, sau đó pha loãng thành 50,00 mL dung dịch Z. Đo độ hấp thụ quang của dung dịch Z được giá trị A = 0,358. Biết rằng các phép đo được thực hiện ở  = 510 nm, sử dụng cuvet có l = 1 cm. Tính nồng độ Fe (theo mg/L) trong dung dịch X. Câu 6 (2,5 điểm): 1. Cho ba chất: OH OH OH NO2 NO2 NO2 (A) (B) (C) a) So sánh (có giải thích) tính axit của (B) với (C). b) So sánh (có giải thích) nhiệt độ sôi và tính tan trong nước của (A) với (B). 2. Penicillamin có công thức (CH3)2C(SH)CH(NH2)COOH. Vẽ cấu hình (R) và (S) của penicillamin dưới dạng công thức phối cảnh. 3. Hiđrocacbon X (M X = 136) có chứa 88,235% cacbon theo khối lượng. Trong dung dịch, X tác dụng tối đa với Br2 theo tỉ lệ mol 1:2, nhưng không tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3. Ozon phân X tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ là anđehit fomic và 3-axetyl-6-on heptanal. Xác định công thức cấu tạo và số đồng phân lập thể (nếu có) của X. Câu 7 (2,5 điểm): 1. Chất A (C 8H16O) có phản ứng iodofom nhưng không có phản ứng cộng với H 2. Khi đun A với o H2SO4 đặc ở 170 C thì thu được hỗn hợp X chứa ba chất B, C và D có cùng công thức phân tử C8H14, đều không có đồng phân hình học. Nếu ozon phân hỗn hợp X thì trong sản phẩm có mặt xiclopentanon. a) Xác định công thức cấu tạo của A, B, C và D. b) Viết cơ chế chuyển hóa A thành B, C và D. 2. Hợp chất X (C10H18O) được phân lập từ một loại tinh dầu ở Việt Nam. X không làm mất màu nước brom và dung dịch thuốc tím loãng, cũng không tác dụng với hiđro khi có xúc tác niken, nhưng lại tác dụng với axit clohiđric đậm đặc sinh ra 1-clo-4-(1-clo-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan. a) Hãy đề xuất cấu trúc của X. Trang 3/4
4. b) Hợp chất Y (C 10H20O2 ) có trong một loại tinh dầu ở Nam Mỹ. Từ Y có thể tổng hợp được X bằng cách đun nóng với axit. i) Viết công thức cấu tạo và gọi tên Y. ii) Dùng công thức cấu trúc, viết phương trình phản ứng và trình bày cơ chế đầy đủ của phản ứng tổng hợp X từ Y. Câu 8 (2,5 điểm): 1. Cho sơ đồ chuyển hóa: HO (COOEt)2 COOC2H5 E (C15H18O6) PBr3 + KCN H C2H5OH NaOEt HCOOEt A B C F (C11H12O4) H+ OMe OMe (EtO)2CO G (C14H18O5) a) Cho biết cấu tạo của các chất từ A đến G. b) Giải thích sự hình thành của E. 2. Từ xiclohexan-1,3-đion, CH 3I, CH3CH2I và (CH3)2CH MgBr, điều kiện cần thiết và xúc tác có đủ. Hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp chất sau: Et O 3. Cho sơ đồ tổng hợp Basketen sau : O O 0 hv 1. Na CO t O 2 3 Pb(OAc)4 A B C D t0 2. HCl Hãy xác định cấu trúc các chất A, B, C, D cho sơ đồ trên. HẾT Ghi chú: - Thí sinh không được sử dụng tài liệu. - Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Trang 4/4