Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 12 THPT môn Hóa học - Năm học 2013-2014 - Sở GD&ĐT Ninh Bình (Vòng 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 2013 – 2014
MÔN: HÓA HỌC
Ngày thi 9/10/2013
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 10 câu, trong 02 trang
Câu 1 (2 điểm):
1. Viết công thức cấu trúc các chất sau đây: HBF4, PCl5, N2O, SO3.
2. Biết rằng monoclobenzen có momen lưỡng cực m = 1,53D. 
Hãy tính momen lưỡng cực mO, mm, mP của ortho-, meta- , para- diclobenzen. 
Câu 2 (2 điểm):
1. Viết phương trình ion thu gọn khi cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào các dung dịch sau: 
HNO3, Ca(OH)2, Na2SO4, NaHSO4.
 2.Tính pH để bắt đầu kết tủa Mg(OH)2 từ dung dịch Mg2+ 0,01M và pH để kết tủa hoàn toàn cation này. Biết rằng Mg(OH)2 được coi là kết tủa hoàn toàn khi nồng độ ion Mg2+ còn lại trong dung dịch ≤ 10-6M và Mg(OH)2 có tích số tan Ks = 6.10-10.
Câu 3 (2 điểm):
X, Y là 2 chất khí vô cơ không màu. Nung nóng hai khí này trong bình kín ở nhiệt độ cao và áp suất cao, sau đó làm lạnh được chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn A vào nước được dung dịch B. Cho B tan trong dung dịch kiềm hoặc dung dịch axit lại lần lượt giải phóng ra 2 khí X, Y. 
1. Xác định công thức, tên gọi và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm của A, B, X, Y. 
2. Viết các phương trình phản ứng minh họa.
Câu 4 (2 điểm):
Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:
Biết rằng A là một phi kim có trong thành phần của thuốc súng đen. B, C, D, E, F, G là các hợp chất chứa phi kim A. D và F có thành phần nguyên tố giống nhau nhưng khối lượng phân tử khác nhau 32 (u).
Câu 5 (2 điểm):
1. Hỗn hợp khí A có CH4, C2H6, C3H8 và C4H10. Tỉ khối của A so với hiđro bằng 17,1. Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít A (đktc) bằng oxi dư rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư, được m gam kết tủa. Tính số gam kết tủa thu được?
2. Hoà tan hoàn toàn 50,16 gam hỗn hợp X gồm Cu và một oxit sắt trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch A và 4,704 lít khí NO là sản phẩm khử duy nhất (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 154,02 gam muối khan. Xác định công thức của oxit sắt. 	
Câu 6 (2 điểm):
Một pin điện gồm điện cực là một dây bạc nhúng trong dung dịch AgNO3, điện cực kia là dây platin nhúng trong dung dịch chứa đồng thời hai muối Fe2+ và Fe3+.
1. Viết phương trình hóa học khi pin hoạt động.
2. Tính sức điện động của pin ở điều kiện chuẩn.
3. Nếu [Ag+] = 0,10 M nhưng cả [Fe2+] và [Fe3+] đều bằng 1,00 M thì phản ứng có diễn biến như phần (1) không? Cho biết nhiệt độ xảy ra phản ứng là 250C và.
Câu 7 (2 điểm):
Axit Puberulic (ký hiệu P) là chất kháng sinh trong một loài nấm vừa có tính axit vừa có tính bazơ.
1. Giải thích tính axit và tính bazơ của axit puberulic.
2. a) Viết phương trình phản ứng khi cho (P) phản ứng với 
OH– tới khi gần trung hòa.
b) Viết công thức cấu tạo của etylpuberulat, viết phương 
trình phản ứng của este này với dung dịch kiềm lạnh và kiềm nóng.
Câu 8 (2 điểm):
Axit 5-norbonen-2,3-đicacboxylic (hợp chất X) có cấu tạo như sau:
1. Đánh dấu (*) các nguyên tử cacbon bất đối trong X. Cho biết tổng số đồng phân lập thể của X. 
2. Viết phương trình hóa học xảy ra với các thí nghiệm sau (Chọn một đồng phân để viết phương trình).
a. Khi đun nóng, X nóng chảy và tách nước tạo ra hợp chất Y. X tan nhanh còn Y tan chậm hơn trong cùng một dung dịch NaOH dư tạo ra sản phẩm duy nhất X1. 
b. Thêm tiếp I2 vào dung dịch chứa X1 thu được các hợp chất hữu cơ gốc no có chứa iot. Axit hóa dung dịch tạo một trong số các sản phẩm là A chứa một chức cacboxyl. Chuẩn độ 0,3913g hợp chất A với NaOH 0,1000M có cần dùng 12,70 mL bazơ. Trong thí nghiệm này có xảy ra phản ứng thế theo cơ chế SN2. 
Câu 9 (2 điểm):
1. Trong phân tích cấu trúc peptit thì việc nhận diện aminoaxit đầu N và đuôi C đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Phương pháp Sanger giúp nhận diện aminoaxit đầu N bằng cách xử lý aminoaxit với 2,4-đinitroflobenzen trong môi trường kiềm yếu sau đó thủy phân sản phẩm. Viết phản ứng xảy ra khi ta sử dụng phương pháp Sanger để phân lập hợp chất chứa aminoaxit đầu N.
2. a . Viết công thức chiếu Fisơ của dạng mạch hở các chất sau: 
b. Trong các chất (A), (B), (C), (D) trên, chất nào:
 	- là đường deoxi? 	- là đường có mạch nhánh?
 	- thuộc loại xetozơ? 	- có dạng furanozơ?
Câu 10 (2 điểm):
1. Chỉ dùng một thuốc thử hãy trực tiếp nhận biết các dung dịch đựng riêng rẽ các chất sau: BaS, Na2S2O3, Na2SO4, Na2CO3, NaNO2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2. Xác định công thức cấu tạo của các chất A, B, M biết:
+ A (C10H18O) không phản ứng với dung dịch brom, dung dịch KMnO4 và khí H2 (Ni, to).
+ Đun nóng A với dung dịch HCl đặc dư được sản phẩm M và H2O.
+ M có tên gọi: 1-clo-4 (1-clo-1-metyl etyl) 1-metyl xiclohexan.
 	Đun nóng B (C10H20O2) với H2SO4 đặc thu được A.
---------------------------------HẾT---------------------------------
(HS được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học).
Họ và tên thí sinh :....................................................... Số báo danh .............................
Họ và tên, chữ ký: 	Giám thị 1:..........................................................................
 	Giám thị 2:..........................................................................
SỞ GD&ĐT NINH BÌNH
HDC ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
Kỳ thi thứ nhất - Năm học 2013 – 2014
MÔN: HÓA HỌC
Ngày thi 9/10/2013
 (Hướng dẫn chấm gồm 5 trang)
Câu
Đáp án
Điểm
1
(2 điểm)
1. (1 điểm)
CTCT: 	H+[F ® BF3]– 	(BF4– viết dạng tứ diện)
 	PCl5 dạng lưỡng tháp tam giác	
 	NºN®O hoặc 	N=N–O (Liên kết p không định chỗ)
SO3 tam giác đều, liên kết SO đều bậc 2 hoặc 2 liên kết cho nhận
0,5
0,5
2. (1 điểm)
Clo có độ âm điện lớn: m1 hướng từ
ortho meta para
 m = m m = m1 m = 0
 trong ra ngoài (cộng vectơ sử dụng hệ thức: 
a2 = b2 + c2 – 2bc. cosa)	
 mO = = m mm == m.
 mP = m – m = 0
 Dẫn xuất meta – diclobenzen có m = 1,53D.
0,25
0,75
2
(2 điểm)
1. (1 điểm)
 HCO3- + H+ " CO2 + H2O.
 Ba2+ + 2HCO3- + Ca2+ + 2OH- " BaCO3 $ + CaCO3 $ + 2H2O.
 Ba2+ + SO42- " BaSO4$
 Ba2+ + 2HCO3- + 2H+ + SO42- " BaSO4$ + 2CO2# + 2H2O. 
0,25
0,25
0,25
0,25
2. (1 điểm)
* Tính pH bắt đầu kết tủa Mg (OH)2:
 Mg2+ + 2OH- " Mg(OH)2trắng
 - Ta có: Ks = [Mg2+].[OH-]2 = 6.10-10 
Þ 0,01 . [OH-]2 = 6.10-10 " [OH-] = 2,45 . 10-4 (M)
 => pOH = -lg[OH-] = 3,61 " pH = 14 - 3,61 = 10,39.
* Tính pH để kết tủa hoàn toàn Mg(OH)2:
 - Kết tủa được coi là hoàn toàn khi [Mg2+] = 10-6 M, nên ta có:
 [Mg2+].[OH-]2 = 6.10-10 " 10-6 . [OH-]2 = 6.10-10 
Þ [OH-] = 2,45 . 10-2 (M) " pOH = -lg[OH-] = 1,61.
 * Vậy pH để kết tủa hoàn toàn Mg (OH)2 : pH = 14 - 1,61 = 12,39.
0,5
0,5
3
(2 điểm)
2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O
 X Y A
(NH2)2CO + 2H2O (NH4)2CO3
 B
(NH4)2CO3 + 2NaOH 2NH3 + 2H2O + Na2CO3
 X
(NH4)2CO3 + 2HCl" 2NH4Cl + CO2 + H2O 
 Y
X: Amoniac N lai hóa sp3 Y: Cacbondioxit C lai hóa sp
A: (NH2)2CO: ure; B: (NH4)2CO3: Amonicacbonat
Trong A và B, N lai hóa sp3, C lai hóa sp2
0,5
0,5
0,5
0,5
4
(2 điểm)
A: S	B: H2S 	C. SO2	D: Na2S 	
 	E: H2SO4 	F: Na2S2 	G: NaHSO4 	
Các phương trình phản ứng đúng	
(1) S + H2 → H2S	(2) S + O2 → SO2 	
(3) H2S + O2 → SO2 + H2O	
(4) H2S + NaOH → Na2S + H2O 	(5) SO2 + H2S → S + H2O 	
(6) SO2 + Br2+ H2O → H2SO4 +2HBr	 (7) Na2S + S → Na2S2	
(8) Na2S + H2SO4 → H2S + Na2SO4 
(9) H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl
(10) Na2S2 + NaHSO4 → Na2SO4 + H2S + S
0,5
0,5
0,5
0,5
5
(2 điểm)
1. (1 điểm)
Công thức phân tử chung là CH
 CH + O2 → CO2 + (+1)H2O
	 =17,1 → = 2,3
 Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O 
 n= .2,3 = 0,345 (mol) → m = 197.0,345 = 67,965 gam
0,5
0,5
2. (1 điểm)
Gọi số mol Cu và số mol FexOy ban đầu lần lượt là: a và b (mol).
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
3FexOy + (12x-2y) HNO3 → 3xFe(NO3)3 + (3x-2y)NO + (6x-y)H2O.
 64a + (56x +16y)b = 50,16 (1).
 (2).
 188a + 242xb = 154,02 (3).
Giải hệ 3 pt ta có: a = 0,24; xb = 0,45; yb =0,6 → . 
Vậy công thức FexOy là Fe3O4.
6
(2 điểm)
1. Phương trình hóa học khi pin hoạt động.
2. Thế của pin:
3. Nếu [Ag+] = 0,10M và = =1,0M thì thế của pin là:
* Vậy khi đó phản ứng không diễn ra như ở phần (a) mà theo chiều ngược lại.
0,5
0,5
0,5
0,5
7
(2 điểm)
1. (1,0 điểm)
Tính axit do có nhóm COOH và nhóm – OH chịu hiệu ứng –C của nhóm C=O
Tính bazơ do nhóm CO có thể bị proton hóa. Cation tạo thành bền do hiệu ứng +C của –OH và do tạo vòng thơm.
0,5
0,5
2. (1 điểm)
Phản ứng với OH– xảy ra ở nhóm – COOH trước. vì hiệu ứng –I của >C=O	
 + NaOH → RCOONa
Kiềm lạnh phản ứng ở nhóm axit, kiềm đun nóng thì xảy ra phản ứng thuỷ phân este.
 + NaOH → 
+ NaOH/tO → 
0,5
0,5
8
(2 điểm)
Các trung tâm bất đối của X:
	X có 4 đồng phân lập thể	
0,5
a. Các chất phản ứng.	
 hoặc 
Phản ứng của một đồng phân lập thể của X với NaOH:
Phản ứng của một đồng phân lập thể của Y với NaOH:
b. MA = 0,3913/(12,7.0,100/1000) = 308 (g/mol-1) ® A có chứa một nguyên tử Iot.
Các phản ứng từ X đến A:
.
0,5
0,5
0,5
9
(2 điểm)
1. (0,5 điểm)
+ H2O/H+, tO ® (O2N)2C6H3-NH2 + HO-R
0,25
0,25
2. (1,5 điểm)
a. Công thức chiếu Fisơ của (A), (B), (C), (D):
1,0
(B) là đường deoxi. (C) là đường có mạch nhánh.	
(D) thuộc loại xetozơ. (B) có dạng furanozơ.	
0,5
10
(2 điểm)
1. (1,0 điểm)
Dùng H2SO4 loãng, 
- Mẫu thử tạo khí mùi trứng thối và kết tủa trắng là BaS
 BaS + H2SO4 H2S + Na2SO4 
- Mẫu thử vừa tạo khí mùi sốc vừa tạo kết tủa vàng với H2SO4 loãng là Na2S2O3 
 Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H2O
 - Mẫu thử tạo khí không màu không mùi với H2SO4 loãng là Na2CO3
 Na2CO3 + H2SO4 CO2 + Na2SO4 + H2O
- Mẫu thử tạo khí không màu hóa nâu trong không khí là NaNO2 
 2NaNO2 + H2SO4 2HNO2 + Na2SO4 
 3HNO2 2NO + H2O + HNO3
 2NO + O2 2NO2
Còn lại là Na2SO4.
0,25
0,25
0,25
0,25
2. (1,0 điểm)
A có độ không no = 2; 
A + không phản ứng với Br2, KMnO4, H2/Ni. 
 A không có liên kết bội, không có nhóm CHO hoặc CO 
A(C10H18O) + HClđặc M
A có vòng no và có liên kết ete; M có bộ khung tương tự A. 
 A M
B (C10H20O2) A(C10H18O) do tách một H2O tạo ete; 
B có độ không no = 1 B có bộ khung tương tự A và là ancol hai chức: 
0,25
0,5
0,25
Chú ý: + Làm cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa
 	+ Giám khảo không làm tròn tổng số điểm của bài thi. 
-----------Hết-----------