Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 12 THPT môn Hóa học - Năm học 2012-2013 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Đề 2) (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
Kỳ thi thứ nhất - Năm học 2012 – 2013
MÔN: HÓA HỌC
Ngày thi 10/10/2012
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 10 câu, trong 02 trang
Câu 1 (2,0 điểm):
1. Cho biết một số giá trị năng lượng ion hoá thứ nhất (I1,eV): 5,14; 7,64; 21,58 của Ne , Na, Mg và một số giá trị năng lượng ion hoá thứ hai (I2, eV): 41,07; 47,29 của Na và Ne. Hãy gán mỗi giá trị I1,I2 cho mỗi nguyên tố và giải thích. Hỏi I2 của Mg như thế nào so với các giá trị trên? Vì sao?
2. Giải thích tại sao:
a) Axit flohydric là một axit yếu nhất trong các axit HX nhưng lại tạo được muối axit còn các axit khác thì không có khả năng này?
b) B và Al là hai nguyên tố kề nhau ở nhóm IIIA nhưng có phân tử Al2Cl6 mà không có B2Cl6?
Câu 2 (1,0 điểm):	Cho các số liệu sau ở 298K:
	 Ag+(dd)	 N3-(dd)	 K+(dd)	AgN3(r)	KN3(r)
∆GoS(kJ.mol-1) 77	 	348	 	 -283	 	378	 77
1. Xác định chiều xảy ra của các quá trình sau:
Ag+(dd) + N3-(dd) → AgN3(r)	(1)	K+(dd) + N3-(dd) → KN3(r)	(2)
2. Tính tích số tan của chất điện li ít tan.
Câu 3 (3,0 điểm):
 	1. Cho hai phản ứng giữa graphit và oxi:	C(gr) + ½ O2 (k) D CO (k)	(a)
 	C(gr) + O2 (k) D CO2 (k) 	(b)
Các đại lượng DH0, DS0 (phụ thuộc nhiệt độ) của mỗi phản ứng như sau:
DH0T(a) (J/mol) = - 112298,8 + 5,94T 	DH0T(b) (J/mol) = - 393740,1 + 0,77T
DS0T(a) (J/K.mol) = 54,0 + 6,21lnT 	DS0T(b) (J/K.mol) = 1,54 - 0,77 lnT
Hãy lập các hàm năng lượng tự do Gibbs theo nhiệt độ DG0T(a) = f(T), DG0T(b) = f(T) và cho biết khi tăng nhiệt độ thì chúng biến đổi như thế nào?
 	2. Trong một thí nghiệm người ta cho bột NiO và khí CO vào một bình kín, đun nóng bình lên đến 14000C. Sau khi đạt tới cân bằng, trong bình có bốn chất là NiO(r), Ni(r), CO(k) và CO2(k) trong đó CO chiếm 1%, CO2 chiếm 99% thể tích; áp suất khí bằng 1 bar (105 Pa). 
Dựa vào kết quả thí nghiệm và các dữ kiện nhiệt động đã cho ở trên, hãy tính áp suất khí O2 tồn tại cân bằng với hỗn hợp NiO và Ni ở 14000C.
Câu 4 (2,0 điểm):	
 	Hợp chất MX2 khá phổ biến trong tự nhiên. Hòa tan MX2 bằng dung dịch HNO3 đặc nóng, dư, thu được dung dịch A. Cho A tác dụng với BaCl2 thấy tạo thành kết tủa trắng, còn khi cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư thấy tạo thành kết tủa nâu đỏ.
 	1. Hỏi MX2 là chất gì? Gọi tên chất này và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
 	2. Nước tự nhiên (nước suối) ở các vùng mỏ có MX2 bị axit hóa rất mạnh (pH thấp). Hãy viết phương trình phản ứng để giải thích hiện tượng đó.
 	3. Nguyên tố X có thể tạo thành với flo hợp chất XFn, trong đó n có giá trị cực đại. Dựa vào cấu hình electron của X để tìm giá trị đó. Các obitan của nguyên tử trung tâm X lai hóa gì?
 	4. Viết cấu hình electron (dạng obitan) của M và của các ion thường gặp của kim loại M.
Câu 5 (2,0 điểm):
 	Canxi xianamit (CaCN2) là một loại phân bón đa năng và có tác dụng tốt. Nó có thể được sản xuất rất dễ dàng từ các loại hóa chất thông thường như CaCO3. Quá trình nhiệt phân CaCO3 cho ra một chất rắn màu trắng XA và một khí không màu XB không duy trì sự cháy. Chất rắn màu xám XC và khí XD hình thành bởi phản ứng khử XA với cacbon. XC và XD còn có thể bị oxy hóa để tạo thành các sản phẩm có mức oxy hóa cao hơn. Phản ứng của XC với nitơ cuối cùng cũng dẫn tới việc tạo thành CaCN2.
 	1. Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra.
 	2. Khi thuỷ phân CaCN2 thì thu được chất gì? Viết phương trình phản ứng.
-1-
 	3. Trong hóa học chất rắn thì anion CN22- có thể có đồng phân. Axit của cả hai anion đều đã được biết (chỉ tồn tại trong pha khí). Viết công thức cấu tạo của hai axit và cho biết cân bằng chuyển hóa giữa hai axit trên ưu tiên phía nào?
Câu 6 (2,0 điểm):
Cho 0,1 mol mỗi axit H3PO2 và H3PO3 tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được hai muối có khối lượng lần lượt là 10,408 g và 15,816 g.
 	1. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên hai phân tử axit trên.
 	2. Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử photpho và cấu trúc hình học của hai phân tử trên.
Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: K = 39,09; H = 1,008; P = 30,97; O = 16,00.
Câu 7 (2,0 điểm):
 	Hai chất hữu cơ A và B đều có công thức phân tử C3H6O. A có một loại hiđro còn B có 4 loại. A cho phản ứng iodofom. B không tham gia phản ứng với dẫn xuất cơ magie. Một trong hai chất này phản ứng với axit malonic tạo thành một hợp chất D có công thức phân tử là C6H8O4 (axit meldrum). Chất D phản ứng được với Natri và có pKa = 4,83. Khi ngưng tụ D với andehit thơm thu được sản phẩm E. 
 	1. Hãy xác định cấu trúc của A, B. Chỉ rõ bằng các phản ứng, các đặc điểm cấu trúc.
 	2. Chất nào tạo ra D? Giải thích và viết phương trình phản ứng tạo D, E.
 	3. Tại sao D phản ứng được với Na?
Câu 8 (2,0 điểm):
 	1. Một monosaccarit (A) có khối lượng phân tử là 150 đvC. Khi xử lý A với NaBH4 thì sinh ra hai đồng phân lập thể (B) và (C) không có tính quang hoạt.
 	a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B và C bằng cách sử dụng công thức chiếu Fischer.
 	b) Xác định cấu hình tuyệt đối của các chất A, B, C.
 	2. Glyxin (H2N – CH2 – COOH) là a - aminoaxit. Ba phân tử glyxin có thể tạo ra tripeptit Gly–Gly –Gly thông qua phản ứng ngưng tụ tạo thành amit và kèm theo sự tách hai phân tử nước. 
 	a) Hãy viết công thức cấu tạo của tripeptit.
 	b) Từ hỗn hợp các chất sau có thể tạo ra bao nhiêu loại tripeptit?
 	c) Tổng cộng có bao nhiêu peptit có đồng phân quang học trong số các tripeptit trên?
Câu 9 (2,0 điểm):
	1. Isoleuxin được điều chế theo các phản ứng sau (A, B, C, D là kí hiệu các chất cần tìm): 
	 AB C D Isoleuxin
Hãy cho biết công thức của các chất A, B, C, D và Isoleuxin. 
 	2. Tiến hành phản ứng giữa 3,5,5-trimetyl xiclohex-2-enon và n-butyl magie iodua. Sau đó, thuỷ phân hỗn hợp bằng dung dịch HCl 4,0 M thu được hợp chất B; B chuyển hóa thành năm đồng phân, kí hiệu từ D1 đến D5 có công thức phân tử C13H22.
 	Viết công thức cấu tạo của các đồng phân D1, D2, D3, D4, D5 và giải thích sự hình thành chúng.
Câu 10 (2,0 điểm):
 	Một monotecpenoit mạch hở A có công thức phân tử C10H18O (khung cacbon gồm hai đơn vị isopren nối với nhau theo quy tắc đầu-đuôi). Oxi hoá A thu được hỗn hợp các chất A1, A2 và A3. Chất A1(C3H6O) cho phản ứng iodofom và không làm mất màu nước brom. Chất A2 (C2H2O4) phản ứng được với Na2CO3 và phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 cho kết tủa trắng không tan trong axit axetic; A2 làm mất màu dung dịch KMnO4 loãng. Chất A3 (C5H8O3) cho phản ứng iodofom và phản ứng được với Na2CO3.
1. Viết công thức cấu tạo của A1, A2 và A3.
2. Vẽ công thức các đồng phân hình học của A và gọi tên theo danh pháp IUPAC.
----------HẾT----------
Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .....................................
-2-
Họ và tên, chữ ký: 	Giám thị 1:.....................................Giám thị 2: .........................................