Đề thi chọn đội tuyển học sinh giỏi dự thi quốc gia môn Hóa học - Năm học 2015-2016 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN 
HỌC SINH GIỎI DỰ THI QUỐC GIA
Năm học 2015 – 2016
MÔN: HÓA HỌC
Ngày thi 29/10/2015
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 10 câu, trong 03 trang
Câu 1 (2,0 điểm):
1. Bằng thực nghiệm người ta xác định được góc liên kết của các phân tử H2O; F2O; NH3; NF3 PH3; PF3 có giá trị lần lượt bằng 104o5’; 103o2’; 107o3’; 102o1’; 93,7o; 104o. Hãy giải thích ngắn gọn:
a. Vì sao góc liên kết của các phân tử trên đều nhỏ hơn 109028’?
b. Vì sao có sự khác nhau về giá trị góc liên kết giữa các chất trong các cặp chất sau: (H2O; F2O); (NH3; NF3); (PH3; PF3)?
2. Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:
Câu 2 (1,0 điểm):
Tính năng lượng mạng lưới tinh thể từ các dữ liệu thực nghiệm sau:
- Nhiệt thăng hoa của Na(r): 20,64 kcal.mol-1.
- Năng lượng liên kết của Cl2: 58 kcal.mol-1.
- Ái lực electron của clo: -83,17 kcal.mol-1.
- Năng lượng ion hóa của Na: 119,98 kcal.mol-1.
- Hiệu ứng nhiệt của phản ứng: Na(r) +Cl2(k) ® NaCl(r) là -98,23 kcal.mol-1.
(Biết rằng năng lượng mạng lưới là năng lượng cần để phá vỡ 1 mol tinh thể)
Câu 3 (2,0 điểm):
Dưới đây là các giai đoạn phản ứng trong một quá trình este hóa có xúc tác là axit. 
 RCOOH + HA RCOOH ---HA (1)
 RCOOH ---HA + R’OH RCOOH ---HA --- R’OH (2)
 RCOOH ---HA --- R’OH RCOOR’ + HA + H2O (3)
Trong đó RCOOH ---HA và RCOOH ---HA --- R’OH là các sản phẩm trung gian. 
1. Các số liệu về phản ứng xúc tác axit được cho trong bảng dưới đây. Viết phương trình động học của phản ứng, tính giá trị hằng số tốc độ và ghi rõ thứ nguyên của nó. Cho hằng số cân bằng của phản ứng este hóa này là đủ lớn.
[RCOOH]M [R’OH]M [HA]M Tốc độ đầu, M. phút-1
0,35 0,35 0,50 4,60
0,62 0,35 0,50 8,14
0,35 0,81 0,50 10,6
0,35 0,50 0,75 9,84
2. Giả thiết giai đoạn 3 là giai đoạn chậm, quyết định tốc độ phản ứng. Chứng minh cơ chế nêu trên phù hợp với phương trình động học rút ra từ ý 1.
Câu 4 (2,0 điểm):
1. Sắt (II) oxit là một hợp chất không hợp thức (nghĩa là không có công thức FeO), nó có công thức thực nghiệm là Fe1-x O. Để xác định giá trị x, người ta nghiên cứu một sắt (II) oxit (chứa 76,57% sắt về khối lượng) có thông số mạng tinh thể a = 0,431 nm. 
a. Tính khối lượng riêng của oxit sắt nghiên cứu ở trên biết trong mạng tinh thể của nó, các anion O2- có cấu trúc lập phương tâm diện, trong đó một số hốc bát diện bị chiếm bởi cation Fe2+.
b. Xác định công thức thực nghiệm của sắt (II) oxit này. 
Cho MO = 16g/mol, MFe = 55,8 g/mol, NA = 6,02.1023.
2. Cho dãy phóng xạ sau: U Th Ra
a. Viết phương trình phản ứng phân rã phóng xạ 
b. Tính % khối lượng mỗi đồng vị có trong quặng sau 1000 năm, nếu tại thời điểm ban đầu cứ 100 gam quặng có 0,1 mol 234U. (Biết rằng thời gian trên sơ đồ là thời gian bán hủy) 
Câu 5 (2,0 điểm):
1. Thêm H2SO4 vào dung dịch gồm Pb(NO3)2 0,01M và Ba(NO3)2 0,02M cho đến nồng độ 0,13M (coi thể tích dung dịch không đổi khi thêm axit). Hãy tính pH và nồng độ các ion kim loại trong dung dịch A thu được.
2. Hãy biểu diễn sơ đồ pin gồm điện cực hiđro (được nhúng trong dung dịch CH3COOH 0,01M ghép (qua cầu muối) với điện cực Pb nhúng trong dung dịch A. Hãy chỉ rõ anot, catot khi pin làm việc. 
Cho biết:
Câu 6 (2,0 điểm):
Cho m mol NH4I vào một bình chân không thể tích 3 lít, rồi nung nóng lên 600K và nhận thấy áp suất tăng nhanh chóng tới 2,6 atm do có cân bằng: NH4I(r) D NH3(k) + HI(k) (1), sau đó lại tăng chậm do có cân bằng: 2HI(k) D I2(k) + H2(k) (2). Ở 600K, K2 = 1,56.10-2
1. Tính áp suất riêng phần của mỗi khí khi cả hai cân bằng trên được thiết lập.
2. Tính số mol tối thiểu NH4I phải dùng để thực hiện thí nghiệm trên
Câu 7 (3,0 điểm):
1. Sắp xếp (có giải thích) các chất sau theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi:
2. Sắp xếp (có giải thích) theo chiều lực bazơ tăng dần của các chất trong dãy sau: 
3. Viết cơ chế cho phản ứng hữu cơ sau:	
Câu 8 (2,0 điểm): 
Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau (không cần giải thích). Biết: X1 có thành phần nguyên tố C, H, O; X2 là este; X7 có phản ứng với dung dịch FeCl3 tạo phức màu tím đậm.
Câu 9 (2,0 điểm):
Glycozit A (C20H27NO11) có trong hạt Rosaceae không phản ứng với dung dịch Benedict cũng như nước Fehling. Sự thuỷ phân bằng enzym của A cho (-)B (C8H7NO) và C ( C12H22O11) nhưng sự thuỷ phân hoàn toàn bằng axit tạo thành các sản phẩm hữu cơ (+) D (C6H12O6) và (-) E (C8H8O3). C có một liên kết b - glycozit và cho phản ứng với dung dịch Benedict cũng như nước Fehling. Metyl hóa C với CH3I/Ag2O tạo thành C20H38O11 mà khi thuỷ phân trong môi trường axit cho 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucopyranozơ. (±) B có thể được điều chế từ benzandehit và NaHSO3, tiếp theo với NaCN. Thuỷ phân (±) B trong môi trường axit cho (±) E (C8H8O3). Viết công thức chiếu Haworth của A, C, D và công thức cấu tạo của B.
Câu 10 (2,0 điểm):
Peptit A có khối lượng phân tử 1007. Thuỷ phân hoàn toàn bằng axit cho các aminoaxit sau với số mol bằng nhau: Asp, Cystin, Glu, Gly, Ile, Leu, Pro và Tyr. Oxy hóa A với HCO2OH chỉ cho B chứa hai gốc axit cysteic (ký hiệu là Cya), là một dẫn xuất của cystein với nhóm thiol bị oxy hóa thành axit sunfonic.
1. Có bao nhiêu nhóm chứa axit sunfonic được tạo thành từ sự oxy hóa một liên kết đisunfua?
2. Thuỷ phân không hoàn toàn B cho một số đi và tri-peptit (từ B1 đến B6) như sau:
B1: Asp – Cya; B2: Cya – Tyr; B3: Leu – Gly; 
B4: Ile – Glu; B5: Cya – Pro – Leu B6: Tyr – Ile - Glu.
Thuỷ phân B với một enzym từ Bacillus subtilis cho B7 - B9 với thành phần như sau:
B7: Gly – NH2 (glyxinnamit); B8: Cya, Glu, Ile, Tyr; B9: Asp, Cya, Leu, Pro
a. Viết trình tự của B8 nếu aminoaxit đầu N là Cya. 
b. Nếu các aminoaxit đầu N- và đuôi C- của B9 được xác định theo thứ tự là Asp và Leu, viết trình tự của B9.
c. Viết cấu tạo đầy đủ của A và chỉ rõ vị trí của liên kết đisunfua. 
d. Tuy nhiên khối lượng phân tử của A tính được thì lớn hơn giá trị thực nghiệm hai đơn vị. Cho biết thủy phân hoàn toàn A bằng axit, ngoài các aminoaxit tìm được lúc đầu còn có 3 đương lượng mol amoniac cũng được tạo thành. Hãy viết cấu tạo điều chỉnh của A và gạch chân trên cấu tạo này để cho thấy tất cả các nguồn tạo amoniac có thể có.
HẾT
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .............................
Họ và tên, chữ ký:	Giám thị 1:..........................................................................
Giám thị 2:..........................................................................