›
›
›

Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Hóa học Lớp 12 THPT Năm học 2000-2001

doc 26 trang thaodu 4000
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Hóa học Lớp 12 THPT Năm học 2000-2001", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docki_thi_chon_hoc_sinh_gioi_quoc_gia_mon_hoa_hoc_lop_12_thpt_n.doc

Nội dung text: Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Hóa học Lớp 12 THPT Năm học 2000-2001

  1. bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 hướng dẫn chấm đề thi chính thức hoá học vô cơ (Bảng A) Câu I (4 điểm): 1. Phương pháp sunfat có thể điều chế được chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất không điều chế được bằng phương pháp này, hãy giải thích tại sao? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ. 2. Trong dãy oxiaxit của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất. axit hipoclorơ có các tính chất: a) Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic; b) Có tính oxi hoá mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng. Hãy viết các phương trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó. 3. Có các dung dịch (bị mất nhãn) : a) BaCl2 ; b) NH4Cl ; c) K2S ; d) Al2(SO4)3 ; e) MgSO4 ; g) KCl ; h) ZnCl2 . Được dùng thêm dung dịch phenolphtalein (khoảng pH chuyển màu từ 8 - 10) hoặc metyl da cam (khoảng pH chuyển màu từ 3,1 - 4,4). Hãy nhận biết mỗi dung dịch trên, viết các phương trình ion (nếu có) để giải thích. 4. Tìm cách loại sạch tạp chất khí có trong khí khác và viết các phương trình phản ứng xảy ra: a) CO có trong CO2 ; b) H2S có trong HCl ; c) HCl có trong H2S ; d) HCl có trong SO2 ; e) SO3 có trong SO2 . Cách giải 1. Phương pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hiđrohalogenua dựa vào tính dễ bay hơi của hiđrohalogenua. Phương pháp này chỉ áp dụng để điều chế HF , HCl, không điều chế được HBr và HI vì axit H2SO4 là chất oxi hoá mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh, do đó áp dụng phương pháp sunfat sẽ không thu được HBr và HI mà thu được Br2, I2. Các phương trình phản ứng: CaF2 + H2SO4 đ, nóng = 2 HF  + CaSO4 NaCl + H2SO4 đ, nóng = HCl  + NaHSO4 2 NaCl + H2SO4 đ, nóng = 2 HCl  + Na2SO4 NaBr + H2SO4 đ, nóng = NaHSO4 + HBr 2 HBr + H2SO4 đ, nóng = SO2 + 2 H2O + Br2 NaI + H2SO4 đ, nóng = NaHSO4 + HI 6 HI + H2SO4 đ, nóng = H2S + 4 H2O + 4 I2 2. Axit hipoclorơ : - Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO Tính oxi hoá mãnh liệt, đưa chất phản ứng có số oxi hoá cao nhất 6 -2 4 HClO + PbS = 4 HCl + PbSO4 1
  2. - Dễ bị phân tích : a s to HClO = HCl + O ; 3 HClO = 2 HCl + HClO3 3. Dùng phenolphtalein nhận ra K2S -2 - - S + H2O HS + OH pH > 10 dung dịch phenolphtalein có màu đỏ Dùng K2S làm thuốc thử. Cho K2S vào các dung dịch còn lại: to -2 4+ - - Với NH4Cl : S + NH = NH3 + HS Nhận ra NH3 nhờ mùi khai, hoặc hoá đỏ giấy lọc tẩm phenolphtalein ( vì NH3 có pH > 9 ). - Với Al2(SO4)3 : Cho kết tủa keo trắng Al(OH)3 3+ -2 - Al + 3 S + 3 H2O = Al(OH)3 + 3 HS - Với MgSO4 : Cho kết tủa trắng Mg(OH)2 2+ 2- - Mg + 2 S + 2 H2O = Mg(OH)2 + 2 HS - Với ZnCl2 : Cho kết tủa trắng ZnS Zn2+ + 2 S2- = ZnS  Dùng NH4Cl để nhận ra MgSO4: kết tủa Mg(OH)2 tan được trong NH4Cl ; trong khi các kết tủa Al(OH)3 và ZnS không tan. to 4+ 2+ Mg(OH)2 + 2 NH = Mg + 2 NH3 + H2O Dùng MgSO4 nhận ra BaCl2: 2+ 2- Ba + SO4 = BaSO4 trắng Dùng BaCl2 nhận ra Al2(SO4)3 : 2+ 2- Còn lại là KCl. Ba + SO4 = BaSO4 trắng (Hoặc dùng metyl da cam làm thuốc thử: Nhận ra Al2(SO4)3 3+ 2- Al2(SO4)3 2 Al + 3 SO4 3+ 2+ + Al + 3 H2O AlOH + H Dung dịch có phản ứng rất axit ( pH 4,4 nên metyl da cam có màu vàng. Dùng Al2(SO4)3 làm thuốc thử: 2+ 2- - Với BaCl2 cho kết tủa trắng tinh thể Ba + SO4 = BaSO4 trắng - Với K2S cho kết tủa keo trắng Al(OH)3 3+ -2 - Al + 3 S + 3 H2O = Al(OH)3 + 3 HS Dùng K2S làm thuốc thử: to -2 4+ - - Với NH4Cl : S + NH = NH3 + HS 2
  3. Nhận ra NH3 nhờ mùi khai, hoặc hoá đỏ giấy lọc tẩm phenolphtalein. - Với MgSO4 : Cho kết tủa trắng Mg(OH)2 2+ 2- - Mg + 2 S + 2 H2O = Mg(OH)2 + 2 HS - Với ZnCl2 : Cho kết tủa trắng ZnS Zn2+ + 2 S2- = ZnS  - Với KCl không có dấu hiệu gì. Để phân biệt MgSO4 với ZnCl2 , cho NH4Cl vào 2 kết tủa Mg(OH)2 và ZnS thì chỉ có kết tủa Mg(OH)2 tan trong NH4Cl khi đun nóng to 4+ 2+ Mg(OH)2 + 2 NH = Mg + 2 NH3 + H2O còn ZnS không tan. 4. to a) CO + CuO = CO2 + Cu b) H2S + CuCl2 = CuS  + 2 HCl c) HCl + NaHS = NaCl + H2S d) HCl + NaHSO3 = NaCl + SO2 + H2O e) SO3 + H2SO4 = H2S2O7 (oleum) Câu II (3,5 điểm): 1. Hãy dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn các trường hợp số lượng electron trong một obitan nguyên tử. 2. Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 76. a) Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY3 . b) Viết cấu hình electron của nguyên tử X,Y. c) Dựa vào phản ứng oxi hoá - khử và phản ứng trao đổi, hãy viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện, nếu có) các trường hợp xảy ra tạo thành XY3. Cách giải 1. Có ba trường hợp:  hoặc   Obitan nguyên tử trống có 1 e có 2 e 2. a) Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là Zx , Y là Zy ; số nơtron (hạt không mang điện) của X là Nx , Y là Ny . Với XY3 , ta có các phương trình: Tổng số ba loại hạt: 2 Zx + 6 Zy + Nx + 3 Ny = 196 (1) 2 Zx + 6 Zy Nx 3 Ny = 60 (2) 6 Zy 2 Zx = 76 (3) Cộng (1) với (2) và nhân (3) với 2, ta có: 4 Zx + 12 Zy = 256 (a) 12 Zy 4Zx = 152 (b) Zy = 17 ; Zx = 13 Vậy X là nhôm, Y là clo. XY3 là AlCl3 . 2 2 6 2 1 2 2 6 2 b) Cấu hình electron: Al : 1s 2s 2p 3s 3p ; Cl : 1s 2s 2p 3s 3p5 Các phương trình phản ứng tạo thành AlCl3: t o 2Al + 3 Cl2 = 2 AlCl3 3
  4. to 2Al + 3 CuCl2 = 2 AlCl3 + 3 Cu Al2O3 + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + 3 HCl = AlCl3 + 3 H2O Al2S3 + 6 HCl = 2 AlCl3 + 3 H2S NaAlO2 + 4 HCl = AlCl3 + NaCl + 2 H2O Al2(SO4)3 + 3 BaCl2 = 2 AlCl3 + 3 BaSO4  Câu III (5 điểm): 1. Hoàn thành phương trình phản ứng a) , b) sau đây. Cho biết các cặp oxi hoá - khử liên quan đến phản ứng và so sánh các giá trị Eo của chúng. - - 2- 2+ a) Zn[Hg(SCN)4] + IO3 + Cl ICl + SO4 + HCN + Zn + Hg2+ 2+ - - - - b) Cu(NH3)m + CN + OH Cu(CN)2 + CNO + H2O 2. Dung dịch X có chất tan là muối M(NO 3)2 . Người ta dùng 200ml dung dịch K3PO4 vừa đủ phản ứng với 200ml dung dịch X, thu được kết tủa M 3(PO4)2 và dung dịch Y. Khối lượng kết tủa đó (đã được sấy khô) khác khối lượng M(NO 3)2 ban đầu là 6,825 gam. Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện I = 2 ampe tới khi thấy khối lượng catốt không tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z. Giả thiết sự điện phân có hiệu suất 100%. a) Hãy tìm nồng độ ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho biết các gần đúng phải chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z. b) Tính thời gian (theo giây) đã điện phân. c) Tính thể tích khí thu được ở 27,3oC , 1atm trong sự điện phân. Cách giải: 1. 2+ 2+ 2- + a) Zn[Hg(SCN)4] + 16 H2O Zn + Hg + 4 HCN + 4 SO4 + 24 H + 24 e - - + 6 IO3 + Cl + 6 H + 4 e ICl + 3 H2O - - + 2+ 2+ 2- Zn[Hg(SCN)4] + 6 IO3 + 6 Cl + 8 H Zn + Hg + 4 HCN + 4 SO4 + + 6 ICl + 2 H2O o 3- o 2- E IO / ICl > E SO4 , HCN / Zn[Hg(SCN)4] 2+ - - b) 2 Cu(NH3)m + 2 CN + e Cu(CN)2 + m NH3 - - - CN + 2 OH CNO + H2O + 2 e 2+ - - - - 2 Cu(NH3)m + 5 CN + 2 OH 2 Cu(CN)2 + 2m NH3 + CNO + H2O o 2+ - o - - E Cu(NH3)m / Cu(CN)2 > E CNO / CN 2. a) Phương trình phản ứng: 3 M(NO3)2 + 2 K3PO4 M3(PO4)2  + 6 KNO3 (1) + 3- Dung dịch Y: dung dịch KNO3 KNO3 K + NO (2) 4
  5. - 3- Theo (1), 6mol NO3 phản ứng tạo ra 2mol PO4 làm thay đổi khối lượng 372 190 = 182 (g) - 3- x mol NO3 phản ứng tạo ra x/3mol PO4 làm thay đổi khối lượng 6,825 (g) 3x6,825 0,115x1000 x 0,1125(mol) Cddx 0,2625(mol / l) 182 200 + - Theo (1), nK = nNO3 = nKNO3 = 2 nM (NO3)2 = 2 0,1125 = 0,225 (mol). Coi Vdd Y Vdd X + Vdd K3PO4 400 (ml) (3) 0,225 1000 Vậy C K+ = C NO - = = 0,5625 (mol/l) 3 400 + - Dung dịch Y có nồng độ: C K = C NO3 = 0,5625 (mol/l) Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y: - Bỏ qua sự thay đổi thể tích khi tính (3) và sự có mặt M3(PO4)2  2+ 2- - Bỏ qua sự tan M3(PO4)2 M + PO4 (4) + - - Bỏ qua sự phân li H2O H + OH Xét sự điện phân, sơ đồ điện phân: K M(NO3)2 A H2O 2+ + M + 2 e = M 2 H2O - 2 e = 1/2 O2 + 2 H Phương trình điện phân: M(NO3)2 + H2O M + 1/2 O2 + 2 HNO3 (5) Dung dịch Z có chất tan HNO3 . Coi Vdd Z Vdd X 400 (ml) (6) 0,5625 400 Theo (5) n HNO3 = 2 n M(NO3)2 = 2 1000 n HNO3 1000 Vậy C H+ = C NO - = = 1,125 (mol/l) 3 400 + - (hoặc theo(6) và (5) nH = nNO3 = 2 C dd x = 1,125) Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Z: - Coi Vdd Z Vdd X, bỏ qua sự thay đổi thể tích do sự điện phân gây ra. + - - Bỏ qua sự phân li H2O H + OH vì Z là dd HNO3. + - Nồng độ ion dd X: CM = 0,5625 M ; CNO3 = 1,125 M + - dd Y: CK = CNO3 = 0,5625 M + - dd Z: CH = CNO3 = 1,125 M. b) Tính thời gian đã điện phân: m n AIt m 96500n (7) Thay số vào (7) là m = M(NO3)2 = 0,5625t 0,4 = 0,025 (mol) A96500n A I n = 2 ; I = 2 Vậy t = 0,225 96500 = 21.712,5 (giây) 5
  6. c) Tính thể tích khí thu được ở 27,3oC , 1atm trong sự điện phân dung dịch Y, Z. 1 0,225 Theo 5 : n n 0,1125(mol) O2 2 M(NO3 )2 2 22,4 0,1125 300,3 n Vo = = 2,772 (lít) 2 273 1 Câu IV (4 điểm): 1. Sunfuryl điclorua SO2Cl2 là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại 350oC, 2 atm phản ứng SO2Cl2 (khí)  SO2 (khí) + Cl2 (khí) (1) Có Kp = 50. a) Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích: hằng số cân bằng Kp này phải có đơn vị như vậy. b) Tính phần trăm theo thể tích SO2Cl2(khí) còn lại khi (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã cho. c) Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2(khí), tính số mol Cl2(khí) thu được khi (1) đạt tới cân bằng. Các khí được coi là khí lý tưởng. 2. a) Tính độ điện li của dung dịch CH3NH2 0,010M. b) Độ điện li thay đổi ra sao khi - Pha loãng dung dịch ra 50 lần. - Khi có mặt NaOH 0,0010M. - Khi có mặt CH3COOH 0,0010M. - Khi có mặt HCOONa 1,00M. + 10,64 Biết: CH3NH2 + H CH3NH3 ; K = 10 - + -4,76 CH3COOH  CH3COO + H ; K = 10 Cách giải: 1. a) Gọi số mol SO2Cl2 ban đầu là 1, độ phân li là , ta có: SO2Cl2 (khí)  SO2 (khí) + Cl2 (khí) (1) Ban đầu 1 0 0 Phân li Cân bằng (1 ) pSO (atm) pCl (atm) Kp = 2 2 = 50 atm (2) pSO2Cl2(atm) b) Vì các khí đều là khí lí tưởng nên pi = P . xi (3) ni mà xi = (4)  nj ở đây : nSO2 = nCl2 = ; nSO2Cl2 = (1 ) ; còn  nj = 1 (5) b) Tổ hợp (5) và (4) , (3) và (2) ta có:  2 Kp P. Kp 50 2   0,9806 1  P Kp 2 50 Số mol SO2Cl2 còn là (1 ) 0,0194 (mol) 0,0194 Do đó SO2Cl2 còn lại chiếm 100% 0,98% 1,9804 6
  7. Đây là % theo số mol, cũng là % theo thể tích. Vậy khi (1) đạt tới cân bằng SO2Cl2 còn lại chiếm 0,98%về số mol hay thể tích của hệ. (Hoặc SO2Cl2 (khí)  SO2 (khí) + Cl2 (khí) Kp = 50 (1) 2 atm 2 - (P + p) p p p 2 50 p 2 100p 100 0 2 2p p = 2 - 2 0,9902 = 0,0196 (atm) SO2Cl2 p = P . n n = 0,0196 : 2 = 0,0098 hay 0,98% SO2Cl2 SO2Cl2 SO2Cl2 % theo số mol cũng là % theo thể tích. Vậy khi (1) đạt tới cân bằng SO2Cl2 còn lại chiếm 0,98%về số mol hay thể tích của hệ.) c) Ban đầu dùng 150 mol (khí), tính số mol Cl2(khí) thu được khi (1) đạt tới cân bằng: Theo (1) ta có: nSO2 = nCl2 = nSO2Cl2 98,06 = 150 0,9806 nCl2 = 147,09 mol 2. a) Tính độ điện li của dung dịch CH3NH2 0,010M:  + - -14 CH3NH2 + H2O  CH3NH3 + OH 10 -3,36 c c Kb = = 10   c-x x x 10-10,64 x 2 x 2 3 3,36 3 1,88.10 2 K b 10 x 1,88.10  10 18,8% c x 0,010 x 10 2 b) Độ điện li thay đổi ra sao khi - Pha loãng dung dịch ra 50 lần: 10 2 x 2 C 2.10 4 10 3,36 x 1,49.10 4 CH3NH2 50 4 2 10 x 1,49 10 4 10 2 74,5% 4 -Khi có mặt NaOH 0,0010M: 2 10 NaOH = Na+ + OH-  + - -3,36 CH3NH2 + H2O  CH3NH3 + OH 10 (1) c 0,01 1. 10-3   0,01 - x x 1. 10-3 + x x(10 3 x) 1,49 10 3 10 3,36 x 1,49 10 3  10 2 14,9% 0,01 x 10 2  giảm vì OH- của NaOH làm chuyển dịch cân bằng (1) sang trái. - Khi có mặt CH3COOH 0,0010M:  - + -4,76 CH3COOH  CH3COO + H ; Ka = 10 +  + -1 10,64 CH3NH2 + H  CH3NH3 ; Ka = 10  + - -1 5,88 CH3COOH + CH3NH2  CH3NH3 +CH3COO ; K = Ka.Ka = 10 K rất lớn, phản ứng xảy ra hoàn toàn + -3 -3 CCH3NH3 = CCH3COOH = 1,0 10 ; CCH3NH2 = 9 10 7
  8. + - - CH3NH2 + H2O CH3NH3 + OH ; Kb= 10 3 c 9.10-3 1.10-3   9.10-3 - x 10-3 + x x x(10 3 x) 10 3,36 x 1,39.10 3 3 9.10 x 3 + -3 -3 2,39 10 2 CH3NH  = (1,39 + 1).10 = 2,39 10  10 23,9% 3 10 2  tăng vì CH3NH2 tương tác với CH3COOH. - Khi có mặt HCOONa 1,00M: HCOONa HCOO- + Na+ - - HCOO + H2O HCOOH + OH (1) 14 , 10 10,25 K b 10 10 3,75 -4,76 , -14 -4,76 -9,24 - Ka HCOOH > K a CH 3COOH ( = 10 ) nên K b < 10 / 10 = 10 << Kb(10 3,36). Vậy cân bằng (2) không ảnh hưởng gì đến cân bằng (1) + - -3,36 CH3NH2 + H2O CH3NH3 + OH Kb= 10 và do đó độ điện li  của CH3NH2 không thay đổi khi có mặt HCOONa. Câu V(3,5 điểm): : 2- - 2- Phản ứng S2O8 + 2 I 2 SO4 + I2 (1) được khảo sát bằng thực nghiệm như sau: Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh bột, 2- 2- dung dịch S2O3 ; sau đó thêm dung dịch S2O8 vào dung dịch trên. Các dung dịch đều có nồng độ ban đầu thích hợp. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam? 2. Người ta thu được số liệu sau đây: Thời gian thí nghiệm(theo giây) Nồng độ I- (theo mol . l -1) 0 1,000 20 0,752 50 0,400 80 0,010 Dùng số liệu đó, hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng (1). Cách giải: 1. Các phương trình phản ứng xảy ra: 2- - 2- S2O8 + 2 I 2 SO4 + I2 (1) 2- I2 giải phóng ra bị S2O3 khử ngay 2- 2- - 2 S2O3 + I2 S4O6 + 2 I (2) 2- Khi hết S2O3 thì một ít I2 giải phóng ra từ (1) tác dụng với dung dịch hồ tinh bột làm cho dung dịch xuất hiện màu xanh lam. 8
  9. 1 CI- 2. Ta có v = (2). Thay số vào (2): 2 t t : 20 C : 0,348 : 6,2.10-3 1 1 v1 t : 50 C : 0,600 : 6,0.10-3 2 2 v2 t : 80 C : 0,990 : 6,188.10-3 3 3 v3 (6,2 6,0 6,188) 10 3 v 3 v  6,129.10-3 (mol.l-1.s-1) bộ bộgiáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 hướng dẫn chấm đề thi chính thức hoá học hữu cơ Bảng A Câu I (5 điểm): 1. Xuất phát từ brombenzen chứa 14 C ở vị trí 1 và các hoá chất vô cơ cần thiết không chứa 14 C, hãy điều chế các hợp chất thơm chứa 14 C ở vị trí 3 : a) Anilin ; b) Iotbenzen ; c) Axit benzoic. 2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm từ A đến F : Na2Cr2O4 2 H Cl2 (1 mol) H2O C D Benzen (1 mol) A B O FeCl3 t , p HNO3 (1 mol) Fe, HCl E F 3. Khi oxi hoá etylenglicol bằng HNO3 thì tạo thành một hỗn hợp 5 chất. Hãy viết công thức cấu tạo phân tử của 5 chất đó và sắp xếp theo trật tự giảm dần nhiệt độ sôi của chúng (có giải thích). Cách giải: 1. Br MgBr COOMgBr COOH 14 14 14 14 + Mg CO2 H3O ete COOH 14 14 14 NaOH/CaO HNO3/ H2SO4 NH2 NO2 NO2 o 0-5 C NaNO2 14 HCl 14 14 14 + KI CuCN H3O (+) (-) I N2 Cl CN COOH 9
  10. a) Br MgBr MgBr COOMgBr 14 ete khan 14 14 14 + Mg (1) ; + CO2 (2) COOMgBr COOH 14 + + + H3O + MgBr + H2O (3) COOH COOH 14 14 H2SO4 + HNO3 + H2O (4) NO2 COOH COONa 14 14 2 + Na2CO3 2 + H2O + CO2 (5) NO2 NO2 COONa 14 14 CaO + NaOH rắn + Na2CO3 (6) NO2 NO2 14 14 + 3 Fe + 7 HCl + 3 FeCl2 + 2 H2O (7) NO2 NH3Cl 14 14 + NaOH + NaCl + H2O (8) NO2 NH2 14 14 b) + NaNO2 + 2 HCl + NaCl + 2 H2O NH2 N  N Cl 14 14 + KI + N2 + KCl N  N Cl I 14 14 + CuCN + N2 + CuCl N  N Cl C  N 14 14 + + c) 2 + 2 H2O + H 2 + NH4 C  N COOH 10
  11. O OH 2. Cl OH Na2Cr2O4 2 H Cl2 (1 mol) H2O O FeCl3 t , p O OH OH OH OH NO2 Fe, HCl HNO3 NO2 NH3Cl Cl FeCl3 + Cl2 + HCl (1) A: Clobenzen Cl OH to, p + H2O + HCl (2) B: Phenol OH O O OH O 2 H (3) ; (4) O O OH C: p-Benzoquinon D: Hiđroquinon OH OH + H2O (5) + HNO3 NO2 E: p-Nitrophenol OH NO2 + H2O OH OH (6) + 3 Fe + 7 HCl F: p-Aminophenol NO2 NH3Cl 3. (B) CH2OH CHO HOCH2- COOH COOH COOH O O O O CH2OH CH2OH OHC - CHO CHO COOH (E) (A) (C) (D) (Đ) Đ > B > D > A > C (Giải thích bằng hiệu ứng electron và liên kết hiđro). 11
  12. Câu II (4 điểm): N Xinconiđin (X) có công thức cấu tạo : CH=CH2 C9HOH Đó là đồng phân lập thể ở C9 của xinconin (Y). N 1. Hãy ghi dấu  vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối và khoanh vòng tròn nguyên tử nitơ có tính bazơ mạnh nhất trong phân tử X. 2. Cho từ từ dung dịch HBr vào X ở nhiệt độ phòng rồi đun nóng nhẹ, sinh ra các sản phẩm chính là A (C19H23BrON2) , B (C19H24Br2ON2) , C (C19H25Br3ON2) , và o D (C19H24Br4N2). Chế hoá D với dung dịch KOH trong rượu 90 thu được E (C19H20N2) Hãy viết công thức cấu tạo của A , B , C , D , E. Ghi dấu  vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối trong phân tử D và E. 3. Cho C6H5COCl vào X và Y thu được sản phẩm đều có công thức C 26H26N2O2 (đặt là F và G). F và G có đồng nhất (cùng là một chất) hay không? Chúng có nhiệt độ nóng chảy giống hay khác nhau? tại sao? Cách giải: . . 1. N   CH=CH2  CHOH N : H 2. N N(+)Br(-) CH=CH2 CH=CH2 CHOH CHOH Br(-)(+)NH Br(-)(+)NH (A) (B) H H N(+) Br(-) N(+) Br(-) CHBr-CH3 CHBr-CH3  CHOH CHBr  Br(-) (+)NH Br(-) (+)NH (C) (D) 3. N N  CH-CH3 CH=CH2 CH= C6H5COO-9CH (E) N (F) N F và G là đồng phân cấu hình ở C9 (tương tự X và Y) vì phản ứng với C6H5COCl không làm đứt liên kết C9-O vì vậy F và G không đồng nhất, chúng là những đồng phân đối quang của nhau, nên tnc giống nhau. 12
  13. Câu III (4 điểm): 1.Có một hỗn hợp protit gồm pepsin (pHI = 1,1), hemoglobin (pHI = 6,8) và prolamin (pHI = 12,0). Khi tiến hành điện di dung dịch protit nêu trên ở pH = 7,0 thì thu được 3 vết chất (xem hình): Xuất phát Cực    Cực A B C Cho biết mỗi vết chất đặc trưng cho protit nào ? Giải thích. 2. Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol tripeptit X thu được 2 mol axit glutamic ( HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH ), 1 mol alanin ( CH3CH(NH2)COOH ) và 1 mol NH3. X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và X chỉ có một nhóm cacboxyl tự do. Thuỷ phân X nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu được alanin và một đipeptit Y. Viết công thức cấu tạo của X , Y và gọi tên chúng. Cách giải: 1. Vết A: Pepsin, vì Pepsin là protit có tính axit mạnh (pHI = 1,1) nên tồn tại ở dạng anion, do đó chuyển về cực dương. Vết B: Hemoglobin (pHI = 6,8), hầu như ở dạng ion lưỡng cực. Vết C: prolamin (pHI = 12,0), vì là protit có tính bazơ mạnh nên ở dạng cation, do đó chuyển về cực âm. 2. Tripeptit X có cấu tạo theo trật tự Glu-Glu-Ala. Vì theo dữ kiện đầu bài aminoaxit đuôi (đuôi C) là Ala, nhóm -NH2 của aminoaxit đầu (đầu N) đã tạo thành lactam với nhóm -COOH của đơn vị Glu thứ nhất, nhóm -COOH của đơn vị thứ Glu hai ở dạng chức amit -CONH2 (do thuỷ phântạo ra NH3). Vậy: O O X: NH - CH - C - NH - CH - C - NH - CH - COOH ; O=C (CH2)2-CONH2 CH3 CH2 - CH2 -Glutamolactam- -ylglutaminylalanin O Y: NH - CH - C - NH - CH - COOH O=C (CH2)2-CONH2 CH2 - CH2 -Glutamolactam- -ylglutamin Câu IV (4,5 điểm): Melexitozơ (C18H32O16) là đường không khử, có trong mật ong. Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol melexitozơ bằng axit sẽ nhận được 2 mol D-glucozơ và 1 mol D- fructozơ. Khi thuỷ phân không hoàn toàn sẽ nhận được D-glucozơ và đisaccarit turanozơ. Khi thuỷ phân nhờ enzim mantaza sẽ tạo thành D-glucozơ và D-fructozơ, còn khi thuỷ phân nhờ enzim khác sẽ nhận được saccarozơ. Metyl hoá 1 mol melexitozơ rồi thuỷ phân sẽ nhận được 1 mol 1,4,6-tri-O-metyl- D-fructozơ và 2 mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ. 1. Hãy viết công thức cấu trúc của melexitozơ. Viết công thức cấu trúc và gọi tên hệ thống của turanozơ. 13
  14. 2. Hãy chỉ ra rằng, việc không hình thành fomanđehit trong sản phẩm oxi hoá bằng HIO4 chứng tỏ có cấu trúc furanozơ hoặc piranozơ đối với mắt xích fructozơ và piranozơ hoặc heptanozơ (vòng 7 cạnh) đối với mắt xích glucozơ. 3. Cần bao nhiêu mol HIO4 để phân huỷ hai mắt xích glucozơ có cấu trúc heptanozơ và sẽ nhận được bao nhiêu mol axit fomic? Cách giải: 1. Từ các dữ kiện đầu bài suy ra melexitozơ: - Không còn -OH semiaxetan - Là trisaccarit được cấu thành từ 2 dơn vị D-glucozơ và 1 đơn vị D-fructozơ, trong đó 1 đơn vị D-glucozơ liên kết với D-fructozơ tạo thành đisaccarit turanozơ, đơn vị D-glucozơ thứ hai cũng liên kết với D-fructozơ tạo thành đisaccarit saccarozơ. - Thuỷ phân 1 mol sản phẩm metyl hoá melexitozơ thu được: 1 6 1 mol CH3OCH2 H và 2 mol CH3OCH2 2 5 H H HO3 4 CH2OCH3 4 1 OH H CH3O 3 2 OH H OCH3 Từ đó suy ra đơn vị D-fructozơ ở dạng furanorit, 2 đơn vị D-glucozơ đều ở dạng piranorit; 2 đơn vị D-glucozơ đều tạo ra liên kết glicorit với C2 và C3 của D-fructo furanozit. 6 1 Cấu trúc: 4 H2 COH O CH2OH HO HO 5 O H 2 2 5 HO 3 1 6 OH O H 4 CH2OH 3 4 H2COH O H HO 5 HO 3 2 1 H O H Melexitozơ (C18H32O16) H 6 1 4 H2 COH O H2 COH O H HO 5 2 5 3 2 H H HO 6 HO 1 HO CH2OH H OH 3 4 H O 3-O-(-D-glucopiranozyl)-D-fructofuranozơ (Turanozơ) 6 hoặc: 4 C H2OH O HO 5 H 2 HO 3 1 H OH O H 4 H2COH O HO 5 H 3 4 OH 14
  15. 3 2 H 2 O 5 6 HO OH 1 CH2OH H 1 H CH2OH Melexitozơ (C18H32O16) 6 4 H2 COH O HO 5 H 2 HO 1 4 H 3 HO O 3 OH H H 6 CH2OH 5 HO 2 H (Turanozơ) 1 CH2OH 3-O-(-D-glucopiranozyl)-D-fructofuranozơ 2. Mắt xích fructozơ Mắt xích glucozơ   CH2OH CH2OH O - CH O-CH  O - C  O - C CHOH CHOH  O - CH  O - CH O CHOH O CHOH O CHOH O CHOH CHOH CHOH CHOH CH CHOH CH CH2 CH2OH CH2 CH2OH Piranozơ Furanozơ Heptanozơ Piranozơ không có HCHO không có HCHO không có HCHO không có HCHO Từ fructozơ Từ glucozơ V V (do không có nhóm 1,2-đitol kiểu -CHOH-CH2OH) 3.  O - CH  O - CH CHOH O=CH 2 CHOH O + 6 HIO4 2 O + 4 HCOOH CHOH + 6 HIO3 CHOH O=CH + 2 H2O CH2 CH2 Câu V (2,5 điểm): 1. Clorofom tiếp xúc với không khí ngoài ánh sáng sẽ bị oxi hóa thành photgen rất độc. Để ngừa độc người ta bảo quản clorofom bằng cách cho thêm một lượng nhỏ ancol etylic để chuyển photgen thành chất không độc. Viết phương trình phản ứng oxi hóa clorofom bằng oxi không khí thành photgen, phản ứng của photgen với ancol etylic và gọi tên sản phẩm. 2. Đun nóng vài giọt clorofom với lượng dư dung dịch NaOH, sau đó nhỏ thêm vài giọt dung dịch KMnO4 thấy hỗn hợp xuất hiện màu xanh. Viết các phương trình phản ứng và giải thích sự xuất hiện màu xanh. 15
  16. 3. Khi tiến hành điều chế axit lactic từ anđehit axetic và axit xianhiđric, ngoài sản phẩm mong muốn ta còn thu được hợp chất X (C6H8O4). Viết công thức cấu tạo của X và các phương trình phản ứng xảy ra. Cách giải: as 1. 2 CHCl3 + O2 2 COCl2 + 2 HCl COCl2 + 2 C2H5OH O=C(OC2H5)2 + 2 HCl Đietyl cacbonat to 2. CHCl3 + 4 NaOH HCOONa + 3 NaCl + 2 HOH HCOONa + 2 KMnO4 + 3 NaOH Na2CO3 + K2MnO4 + Na2MnO4 + 2 HOH 2- Anion MnO4 cho màu xanh. 3. Axit lactic là -hiđroxiaxit, trong điều kiện tiến hành phản ứng D đã chuyển thành lactit X: OH CH3CH=O + HCN CH3CH CN OH to OH + + 2 CH3CH + 2 HOH + H CH3CH + NH4 CN COOH OH H+,to COO 2 CH3CH CH3CH CHCH3 + 2 HOH COOH OOC lactit X Câu IV (4,5 điểm): (thay câu IVbảng A, dùng cho bảng B) 1. Viết phương trình phản ứng điều chế D-fructozơ từ D-glucozơ, biết rằng D-glucozazon khi tác dụng với benzanđehit tạo thành ozon của D-glucozơ (HOCH2(CHOH)3COCHO). 2. Chitin (tách từ vỏ tôm, cua ) được coi như là dẫn xuất của xenlulozơ, trong đó các nhóm hiđroxyl ở các nguyên tử C2 được thay thế bằng các nhóm axetylamino ( -NH-CO-CH3 ). a) Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch của phân tử chitin. b) Gọi tên một mắt xích của chitin. c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi đun nóng chitin với dung dịch HCl đặc (dư), đun nóng chitin với dung dịch NaOH đặc (dư). Cách giải: 1. CH=O CH=N-NHC6H5 C=N-NHC6H5 + C6H5NHNH2 + NH3 + 3 C6H5NHNH2 (CH3OH) CH2OH D-Glucozazon CH2OH + CH=N-NHC6H5 H CH=O 16
  17. C=N-NHC6H5 + 2 H2O CH=O + 2 C6H5NHNH2 (CH3OH) (CH3OH) CH2OH CH2OH CH=O CH2OH (nhóm -CH=O dễ bị khử CH=O + 2 H C=O hơn nhóm C=O ) (CH3OH) CH2OH CH2OH D-Fructozơ Câu III (5 điểm): (thay câu III bảng A, dùng cho bảng B) 1. Cho hỗn hợp đẳng phân tử gồm axit benzoic và axit p-metoxibenzoic tác dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc. Viết công thức cấu tạo hai sản phẩm mononitro chính và cho biết chất nào tạo thành với số mol nhiều hơn? Hãy so sánh tính axit của các chất gồm hai axit đầu và hai sản phẩm, giải thích. 2. Có các hợp chất sau: H3NCH2COO (A) , H2NCH2CONH2 (B) , H2N-CO-NH2 (C) , CH3CHOHCOOH (D). Cho biết từng hợp chất trên thuộc loại hợp chất có chức hữu cơ nào? Viết phương trình phản ứng của từng hợp chất trên với: a) Dung dịch HCl (dư, nóng) ; b) Dung dịch NaOH (dư, nóng). Cách giải: 1. HNO3 COOH + CH3O COOH COOH + CH3O COOH H2SO4 đ (A) (B) O2N (C) O2N (D) - Số mol D nhiều hơn số mol C , vì B có nhóm CH3O- đẩy electron làm nhân thơm giàu electron hơn. - Tính axit giảm dần theo chiều : C > D > A > B . (giải thích bằng hiệ ứng electron của các nhóm thế) 2. A là aminoaxit có nhóm chức cacboxyl và nhóm chức amino B là dẫn xuất của aminoaxit có nhóm chức amit và nhóm chức amino C là dẫn xuất của axit cacbonic có nhóm chức amit (điamit) D là - hiđroxiaxit có nhóm chức cacboxyl và nhóm chức hiđroxyl to a) H3NCH2COO + HCl  H3NCH2COOHCl to H2NCH2CONH2 + HCl + H2O Cl H3NCH2COOH + NH4Cl to H2N-CO-NH2 + 2 HCl + H2O 2 NH4Cl + CO2 H+ CH3CHCOOH + HCl CH3CHCOOH + H2O 17
  18. OH Cl to b) H3NCH2COO + NaOH H2NCH2COONa + H2O to H2NCH2CONH2 + NaOH H2NCH2COONa + NH3 to H2N-CO-NH2 + 2 NaOH Na2CO3 + 2 NH3 CH3CHCOOH + NaOH CH3CHCOOH + H2O OH Cl bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 đề thi chính thức Môn : hoá học Bảng B Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi : 13 / 3 / 2001 Câu I (5 điểm): 1. Xuất phát từ brombenzen chứa 14 C ở vị trí 1 và các hoá chất vô cơ cần thiết không chứa 14 C, hãy điều chế các hợp chất thơm chứa 14 C ở vị trí 3 : a) Anilin ; b) Iotbenzen ; c) Axit benzoic. 2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm từ A đến F : Na2Cr2O4 2 H Cl2 (1 mol) H2O C D Benzen (1 mol) A B O FeCl3 t , p HNO3 (1 mol) Fe, HCl E F 3. Khi oxi hoá etylenglicol bằng HNO3 thì tạo thành một hỗn hợp 5 chất. Hãy viết công thức cấu tạo phân tử của 5 chất đó và sắp xếp theo trật tự giảm dần nhiệt độ sôi của chúng (có giải thích). Câu II (3,5 điểm): N Xinconiđin (X) có công thức cấu tạo : CH=CH2 C9HOH Đó là đồng phân lập thể ở C9 của xinconin (Y). N 1. Hãy ghi dấu  vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối và khoanh vòng tròn nguyên tử nitơ có tính bazơ mạnh nhất trong phân tử X. 2. Cho từ từ dung dịch HBr vào X ở nhiệt độ phòng rồi đun nóng nhẹ, sinh ra các sản phẩm chính là A (C19H23BrON2) , B (C19H24Br2ON2) , C (C19H25Br3ON2) , và o D (C19H24Br4N2). Chế hoá D với dung dịch KOH trong rượu 90 thu được E (C19H20N2) 18
  19. Hãy viết công thức cấu tạo của A , B , C , D , E. Ghi dấu  vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối trong phân tử D và E. Câu III (5 điểm): 1. Cho hỗn hợp đẳng phân tử gồm axit benzoic và axit p-metoxibenzoic tác dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc. Viết công thức cấu tạo hai sản phẩm mononitro chính và cho biết chất nào tạo thành với số mol nhiều hơn? Hãy so sánh tính axit của các chất gồm hai axit đầu và hai sản phẩm, giải thích. 2. Có các hợp chất sau: H3NCH2COO (A) , H2NCH2CONH2(B) , H2N-CO-NH2 (C) , CH3CHOHCOOH (D). Cho biết từng hợp chất trên thuộc loại hợp chất có chức hữu cơ nào? Viết phương trình phản ứng của từng hợp chất trên với : a) Dung dịch HCl (dư, nóng) ; b) Dung dịch NaOH (dư, nóng). Câu IV (4,5 điểm): 1. Viết phương trình phản ứng điều chế D-fructozơ từ D-glucozơ, biết rằng D-glucozazon khi tác dụng với benzanđehit tạo thành ozon của D-glucozơ (HOCH2(CHOH)3COCHO). 2. Chitin (tách từ vỏ tôm, cua ) được coi như là dẫn xuất của xenlulozơ, trong đó các nhóm hiđroxyl ở các nguyên tử C2 được thay thế bằng các nhóm axetylamino ( -NH-CO-CH3 ). c) Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch của phân tử chitin. d) Gọi tên một mắt xích của chitin. c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi đun nóng chitin với dung dịch HCl đặc (dư), đun nóng chitin với dung dịch NaOH đặc (dư). Câu V (2 điểm): 1. Clorofom tiếp xúc với không khí ngoài ánh sáng sẽ bị oxi hóa thành photgen rất độc. Để ngừa độc người ta bảo quản clorofom bằng cách cho thêm một lượng nhỏ ancol etylic để chuyển photgen thành chất không độc. Viết phương trình phản ứng oxi hóa clorofom bằng oxi không khí thành photgen, phản ứng của photgen với ancol etylic và gọi tên sản phẩm. 2. Đun nóng vài giọt clorofom với lượng dư dung dịch NaOH, sau đó nhỏ thêm vài giọt dung dịch KMnO4 thấy hỗn hợp xuất hiện màu xanh. Viết các phương trình phản ứng và giải thích sự xuất hiện màu xanh. ___ 19
  20. bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng A Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi thứ nhất : ( theo quyết định và thông báo của Bộ) Câu I : 1. Viết các phương trình hoá học từ Na 2Cr2O7 , C (than đá), Al (bột nhôm) và các điều kiện cần thiết để thu được Cr. 2. CrO2Cl2 (cromyl clorua) là một hoá chất quan trọng. Hãy viết các phương trình hoá học tạo ra CrO2Cl2 từ: a) CrO3 tác dụng với axit HCl. b) Cho K2Cr2O7 tác dụng với KCl tronh H2SO4 đặc, nóng. 3. Thêm chất thích hợp và hoàn thành phương trình hoá học sau: a) KNO2 + KNO3 + ? K2CrO4 + NO b) NaNO2 + ? + NaI I2 + NaHSO4 + NO + H2O c) HNO3 + P2O5 ? + N2O5 Câu II : 1. Vận dụng lí thuyết Bronstet về axit – bazơ hãy giải thích tính axit – bazơ trong dung dịch nước của các chât sau: a) BaCl2 ; b) K2S ; c) NH4HS ; d) NaHSO3 2. Hãy trình bày 3 thí nghiệm minh hoạ tính chất axit – bazơ trong mỗi dung dịch : a) NH4HSO4 ; b) Na2CO3 (mô tả cách thí nghiệm và giải thích). 3. Cho NaOH (dư) vào hỗn hợp X gồm có Zn 2+ ; Pb2+ ; Fe3+ ; Cu2+ ; Mg2+ ; NO3- sẽ được kết tủa A và dung dịch B. Hãy nêu phương pháp hoá học để xác nhận các chất có mặt trong kết tủa A và dung dịch B(nêu rõ để nhận biết) Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra. Câu III : 1. Thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch chứa H+ 0,100M ; Fe3+ 1,0.10-3M và Mg2+ 0,100M cho đến dư. Cho biết có hiện tượng gì xảy ra? 20
  21. 2. Giả sử tổng nồng độ NaOH đã cho vào là 0,2030 M. Hãy tính nồng độ các ion trong dung dịch (khi tính không kể sự tạo phức hiđroxo của các ion kim loại). – 10,95 Cho: Tích số tan Mg(OH)2: 10 – 37,5 Fe(OH)3 : 10 . Câu IV : 1. Hai muối của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo kết tủa trắng với nước vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO 3 là những muối nào? Viết các phương trình phản ứng để chứng minh. 2. a) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy Cu2O bền với nhiệt hơn CuO và CuCl bền với nhiệt hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân. b) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy ở trong nước CuCl kém bền hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân. 2+ + - c) Thế điện cực chuẩn của cặp Cu / Cu là 0,15V, của cặp I2/ 2I là 0,54V nhưng tại sao người ta có thể định lượng ion Cu 2+ trong dung dịch nước thông qua tác dụng của ion đó với dung dịch KI? Cho biết dung dịch bão hoà của CuI trong nước ở nhiệt độ thường có nồng độ là10-6M. Câu V : 1. Hãy thiết lập sơ đồ pin sao cho khi pin phóng điện thì xảy ra phản ứng khử ion Fe3+ bởi Cu . Viết phương trình các nửa phản ứng xảy ra tại các điện cực. 2. Tính sức điện động tiêu chuẩn của pin (Eopin) khi pin mới bắt đầu hoạt động. 3. Tính nồng độ các chất còn lại trong các dung dịch khi pin phóng điện hoàn toàn (giả sử nồng độ các chất trước phản ứng đều bằng 0,010M). 4. Sức điện động của pin sẽ tăng hay giảm nếu: - Thêm một ít KI - Thêm ít NH3 vào dung dịch ở cực đồng (dung dịch A). - Thêm một ít KMnO4 (môi trường axit) - Thêm ít NaF - Thêm ít NaOH vào dung dịch của cực chứa Fe3+ (dung dịch B). Cho Eo Cu2+/ Cu+ = 0,34V ; Eo Cu+/ Cu = 0,52V Eo Fe3+/ Fe2+ = 0,77V ; Eo Fe2+/ Fe = - 0,40V ___ 21
  22. bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng B Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi thứ nhất : ( theo quyết định và thông báo của Bộ) Câu I : 1. Viết các phương trình hoá học từ Na 2Cr2O7 , C (than đá), Al (bột nhôm) và các điều kiện cần thiết để thu được Cr. 2. CrO2Cl2 (cromyl clorua) là một hoá chất quan trọng. Hãy viết các phương trình hoá học tạo ra CrO2Cl2 từ: a) CrO3 tác dụng với axit HCl. b) Cho K2Cr2O7 tác dụng với KCl tronh H2SO4 đặc, nóng. 3. Thêm chất thích hợp và hoàn thành phương trình hoá học sau: a) KNO2 + KNO3 + ? K2CrO4 + NO b) NaNO2 + ? + NaI I2 + NaHSO4 + NO + H2O c) HNO3 + P2O5 ? + N2O5 Câu II : 1. Vận dụng lí thuyết Bronstet về axit-bazơ hãy giải thích tính axit-bazơ trong dung dịch nước của các chât sau: a) BaCl2 ; b) K2S ; c) NH4HS ; d) NaHSO3 2. Hãy trình bày 3 thí nghiệm minh hoạ tính chất axit – bazơ trong mỗi dung dịch : a) NH4HSO4 ; b) Na2CO3 (mô tả cách thí nghiệm và giải thích). 3. Cho NaOH (dư) vào hỗn hợp X gồm có Zn 2+ ; Pb2+ ; Fe3+ ; Cu2+ ; Mg2+ ; NO3- sẽ được kết tủa A và dung dịch B. Hãy nêu phương pháp hoá học để xác nhận các chất có mặt trong kết tủa A và dung dịch B(nêu rõ để nhận biết) Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra. Câu III : 1. Thêm dần dung dịch NaOH vào dung dịch chứa H+ 0,100M ; Fe3+ 1,0.10-3M và Mg2+ 0,100M cho đến dư. Cho biết có hiện tượng gì xảy ra? 22
  23. 2. Giả sử tổng nồng độ NaOH đã cho vào là 0,2030 M. Hãy tính nồng độ các ion trong dung dịch (khi tính không kể sự tạo phức hiđroxo của các ion kim loại). – 10,95 Cho: Tích số tan Mg(OH)2: 10 – 37,5 Fe(OH)3 : 10 . Câu IV : 1. Hai muối của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo kết tủa trắng với nước vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO 3 là những muối nào? Viết các phương trình phản ứng để chứng minh. 2. a) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy Cu2O bền với nhiệt hơn CuO và CuCl bền với nhiệt hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân. b) Nêu dẫn chứng cụ thể cho thấy ở trong nước CuCl kém bền hơn CuCl2 , giải thích nguyên nhân. 2+ + - c) Thế điện cực chuẩn của cặp Cu / Cu là 0,15V, của cặp I2/ 2I là 0,54V nhưng tại sao người ta có thể định lượng ion Cu 2+ trong dung dịch nước thông qua tác dụng của ion đó với dung dịch KI? Cho biết dung dịch bão hoà của CuI trong nước ở nhiệt độ thường có nồng độ là10 -6M. bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng A Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi thứ hai : ( theo quyết định và thông báo của Bộ) Câu I : 1.Viết các phương trình phản ứng (nếu có) của: a) Axit axetic (pKa = 4,76) , phenol (pKa = 10) với : - Dung dịch NaHCO3 - Dung dịch Na2CO3 Biết H2CO3 có pKa1 = 6,4 và pKa2 = 10,3 b) Dung dịch CH3COONa , dung dịch C6H5ONa với CO2 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng (các sản phẩm viết ở dạng công thức cấu tạo) theo các sơ đồ chuyển hoá sau: CH3OH(dung môi) a) C6H5CH=CH2 + Br2 A + B o H2SO4 , t b) C6H5CH=CH2 C(C16H16) Nêu tên các cơ chế của phản ứng a) và b). COOH + CO2 H (CH3CO)2O OCOCH3 e) C6H5ONa M N 6 at, 125oC (Aspirin) Câu II : Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67% cacbon; 6,67% hiđro; còn lại là oxi. Biết phân tử khối của X là 180. X tác dụng với (CH3CO)2O cho A(C14H16O5), với HBr ở lạnh cho B (C10H11BrO2, gồm hai đồng phân câú tạo B1 và B2), với CH3I (có mặt bazơ) cho D (C11H14O3), với HI nóng cho CH3I , và với O3 rồi Zn / HCl (dung dịch) cho E (C8H8O3). 23
  24. E tác dụng với HI nóng cũng cho CH3I, ngoài ra E còn khử được AgNO3. X , B , và E tan trong dung dịch NaOH nhưng không tan trong dung dịch NaHCO3. A và D không tan trong dung dịch NaOH nhưng dễ làm mất màu KMnO4 loãng nguội và brom loãng. 1. Xác định công thức phân tử và các nhóm chức có trong phân tử X. 2. Xác định công thức cấu tạo của X , A , B , D và E ; biết rằng E là đồng phân có pKa gần thấp nhất. 3. Dùng các công thức cấu tạo thu gọn viết các phương trình phản ứng đã xảy ra. Giải thích tại sao sinh ra hai đồng phân của B. 4. Gọi tên X , B1 , E. Câu III : 1. Viết phương trình phản ứng monoclo hoá sec-butyl clorua, gọi tên các sản phẩm tạo thành. 2. Nếu xuất phát từ (S)-sec-butyl clorua thì sẽ nhận được bao nhiêu hợp chất quang hoạt? Viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp R , S. 3. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm : Cl2 (1 mol) HNO3 (1 mol) HN(C2H5)2 Fe, HCl a) Benzen (1 mol) A B C D AlCl3 H2SO4 CH3I (1 mol) HNO3 (1 mol) Fe, HCl G b) Phenol (1 mol) E F ClCH2COOH H Câu IV : Thành phần chính của tinh dầu hồi là anetol (C10H12O). Cho anetol phản ứng với dung dịch KMnO4 trong nước thì tạo thành kali axetat, kali p-metoxi benzoat và MnO2. 1. Xác định công thức cấu tạo của anetol, viết công thức cấu trúc các đồng phân không gian có thể có và gọi tên IUPAC của chúng. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và đề nghị cách tách lấy axit p-metoxi benzoic từ hỗn hợp sau phản ứng. 3. Dùng công thức cấu tạo, hãy viết các phương trình phản ứng của anetol với: a) Br2/ CCl4 ; b) HCl ; c) Cl2 + H2O 4. Khi đun nóng với xúc tác, anetol thường bị hoá nhựa. Hãy giải thích. 24
  25. bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001 đề thi dự bị Môn : hoá học Bảng B Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi thứ hai : ( theo quyết định và thông báo của Bộ) Câu I : 1.Viết các phương trình phản ứng (nếu có) của: a) Axit axetic (pKa = 4,76) , phenol (pKa = 10) với : - Dung dịch NaHCO3 - Dung dịch Na2CO3 Biết H2CO3 có pKa1 = 6,4 và pKa2 = 10,3 b) Dung dịch CH3COONa , dung dịch C6H5ONa với CO2 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng (các sản phẩm viết ở dạng công thức cấu tạo) theo các sơ đồ chuyển hoá sau: CH3OH(dung môi) a) C6H5CH=CH2 + Br2 A + B o H2SO4 , t b) C6H5CH=CH2 C(C16H16) Nêu tên các cơ chế của phản ứng a) và b). COOH + CO2 H (CH3CO)2O OCOCH3 f) C6H5ONa M N 6 at, 125oC (Aspirin) Câu II : Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67% cacbon; 6,67% hiđro; còn lại là oxi. Biết phân tử khối của X là 180. X tác dụng với (CH3CO)2O cho A(C14H16O5), với HBr ở lạnh cho B (C10H11BrO2, gồm hai đồng phân câú tạo B1 và B2), với CH3I (có mặt bazơ) cho D (C11H14O3),với HI nóng cho CH3I , và với O3 rồi Zn / HCl (dung dịch) cho E (C8H8O3). 25
  26. E tác dụng với HI nóng cũng cho CH3I, ngoài ra E còn khử được AgNO3. X , B , và E tan trong dung dịch NaOH nhưng không tan trong dung dịch NaHCO3. A và D không tan trong dung dịch NaOH nhưng dễ làm mất màu KMnO4 loãng nguội và bom loãng. 1. Xác định công thức phân tử và các nhóm chức có trong phân tử X. 2. Xác định công thức cấu tạo của X , A , B , D và E ; biết rằng E là đồng phân có pKa gần thấp nhất. Câu III : 1. Viết phương trình phản ứng monoclo hoá sec-butyl clorua, gọi tên các sản phẩm tạo thành. 2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm : Cl2 (1 mol) HNO3 (1 mol) HN(C2H5)2 Fe, HCl a) Benzen (1 mol) A B C D AlCl3 H2SO4 CH3I (1 mol) HNO3 (1 mol) Fe, HCl G b) Phenol (1 mol) E F ClCH2COOH H Câu IV : Thành phần chính của tinh dầu hồi là anetol (C10H12O). Cho anetol phản ứng với dung dịch KMnO4 trong nước thì tạo thành kali axetat, kali p-metoxi benzoat và MnO2. 1. Xác định công thức cấu tạo của anetol, viết công thức cấu trúc các đồng phân không gian có thể có và gọi tên IUPAC của chúng. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và đề nghị cách tách lấy axit p-metoxi benzoic từ hỗn hợp sau phản ứng. 3. Dùng công thức cấu tạo, hãy viết các phương trình phản ứng của anetol với: a) Br2/ CCl4 ; b) HCl ; c) Cl2 + H2O 4. Khi đun nóng với xúc tác, anetol thường bị hoá nhựa. Hãy giải thích. ___ 26