SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2010-2011
ĐẮK LẮK
MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (2,0 điểm)
1. Tổng số đại số các số lượng tử của electron điền cuối cùng của một nguyên tử là 4,5, trong đó
l = ml. Xác định nguyên tử trên.
2. Có 2 mẫu kim loại A cùng khối lượng. Một mẫu hoà tan trong dung dịch HCl dư, một mẫu hoà
tan trong dung dịch H2SO4 đậm đặc dư, đun nóng. Sau khi phản ứng kết thúc thấy thể tích của SO2 bằng
1,5 lần thể tích của H2 (đo ở cùng điều kiện), khối lượng muối clorua bằng 63,5% khối lượng muối
sunfat. Xác định kim loại A.
Câu 2: (2,5 điểm)
Cho dòng khí CO qua ống sứ đựng 31,2 gam hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau phản ứng thu
được chất rắn A. Cho khí thoát ra khỏi ống sứ lội từ từ qua 1 lít dung dịch Ba(OH)2 0,2M thu được 29,55
gam kết tủa.
1/ Tính khối lượng của A
2/ Chia A làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1 cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,56 lít H2 (đo ở đktc).
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch gồm 2 muối trung hoà và V
lít SO2 (đo ở đktc).
Tính khoảng giá trị của V.
Câu 3: (2,0 điểm)
1. Cho n = 2; tính năng lượng E2 (theo eV) cho các hệ sau: H, He+, Li2+
Biểu diễn các giá trị này trên trục số từ đó rút ra quy luật liên hệ giữa En (n = const) với số đơn vị điện
tích hạt nhân Z.
2. Tích số tan của AgCl = 1,8.10-10. Hãy tính độ tan của AgCl trong nước. Nếu tan trong dung dịch
NH3 1M, độ tan của AgCl là bao nhiêu?
Cho hằng số bền của phức Ag(NH3)2+ = 108.
Câu 4: (1,5 điểm)
1. Hoà tan 12 gam kim loại Mg vào 1 lít dung dịch chứa HCl 0,9M và NaNO3 0,2M thu được V lít
hỗn hợp khí (đo ở đktc), trong đó có một khí không màu hoá nâu ngoài không khí. Tính V.
2. Khi nghiên cứu một mẫu gỗ người ta thấy tốc độ phân rã (đối với mỗi gam cacbon) chỉ bằng
0,636 lần tốc độ phân rã của cacbon trong gỗ hiện tại.
Xác định tuổi của mẫu gỗ đó. Biết chu kì bán huỷ của cacbon là 5730 năm.
Câu 5: (2,0 điểm)
Có 6 dung dịch: KOH, (NH4)2SO4, K2CO3, Ba(NO3)2, Pb(NO3)2 và CaCl2 đựng trong 6 ống nghiệm
mất nhãn được đánh số từ 1 đến 6. Để xác định hoá chất trong mỗi ống nghiệm người ta tiến hành các thí
nghiệm sau:
- Cho một giọt dung dịch ở ống nghiệm số 3 vào ống nghiệm số 6 thấy xuất hiện kết tủa, lắc thì kết tủa
tan.
- Dung dịch trong ống nghiệm số 6 không phản ứng với dung dịch trong ống nghiệm số 5 nhưng cho
khí mùi khai với dung dịch trong ống nghiệm số 2.
- Dung dịch trong ống nghiệm số 1 không tạo kết tủa với dung dịch trong các ống nghiệm số 3, 4 và 6.
Hãy xác định hoá chất trong các ống nghiệm.
Câu 6: (2,0 điểm)
Ở 250C, E0(H3AsO4/H3AsO3) = + 0,559V, E0(I3-/I-) = + 0,536V
1/ Hãy viết phương trình hoá học xảy ra giữa các cặp oxi hoá - khử trên.
2/ Với giá trị nào của pH thì phản ứng trên bắt đầu xảy ra theo chiều ngược lại.
3/ Tính hằng số cân bằng của phản ứng đã cho.
Câu 7: (2,0 điểm)
1. So sánh tốc độ phản ứng và viết phương trình hoá học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo khi
đun nóng mỗi chất sau 2-Metyl buta-1,3-dien và 2-Clo buta-1,3-dien với axit acryric. Giải thích.
ĐỀ CHÍNH THỨC
2. Geraniol (C10H18O) là một ancol dẫn xuất của monotecpen, có mặt trong thành phần tinh dầu hoa
hồng, biết:
- Geraniol cho phản ứng cộng với 2 phân tử brom tạo ra C10H18OBr4
- Có thể oxi hoá geraniol thành andehit hoặc axit cacboxylic tương ứng với 10 nguyên tử cacbon trong
phân tử
- Khi oxi hoá geraniol một cách mãnh liệt sẽ tạo thành: CH3COCH3, CH3COCH2CH2COOH,
HOOC-COOH.
Dựa vào những dữ kiện đã cho hãy cho biết công thức cấu tạo của geraniol.
Câu 8: (2,0 điểm)
Rafinozơ là một loại đường không có tính khử trong mật mía có công thức phân tử C18H32O16 (A).
Thuỷ phân hoàn toàn 1 mol A thu được 1mol mỗi chất D-glucozơ, D-fructozơ và D-galactozơ là đồng
phân epime của D-glucozơ ở cacbon số 4.
Thuỷ phân không hoàn toàn A nhờ enzim α-galactozidaza (enzim xúc tác cho phản ứng thuỷ phân các
α-galactozit) thu được α-D-galactozơ và saccarozơ. Nếu thuỷ phân A bằng enzim invecta (men thuỷ phân
saccarozơ) cho D-fructozơ và 1 đisaccarit.
Metyl hoá hoàn toàn A nhờ hỗn hợp CH3I và Ag2O, sau đó thuỷ phân sản phẩm metyl hoá thu được
1,3,4,6-tetra-O-metyl-D-fructozơ, 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-galactozơ và 2,3,4-tri-O-metyl-D-glucozơ.
1/ Viết công thức Fisơ (Fischer) của α-D-galactozơ
2/ Xác định công thức cấu trúc của A
Câu 9: (2,0 điểm)
1. Axit fumaric (F) và axit maleic (M) có công thức cấu tạo và pKa như sau:
HO HO OH
O=
O O= =O
OH
(F) (M)
pK1 = 3,0; pK2 = 4,6 pK1 = 1,9; pK2 = 6,2
Giải thích tại sao pK1(M) < pK1(F); pK2 (M) > pK2 (F)
2. Viết các nguyên tử và nhóm nguyên tử vào vị trí thích hợp trên các công thức sau:
(R)-CH3CHOHCHO (L)-CH3CH(NH2)COOH (R)-CH3CBrICOOH meso-2,3-Đibrombutan
Câu 10: (2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm 3 este của cùng một axit đơn chức. Cho X phản ứng với 200 ml dung dịch NaOH
1,25 M, sau đó cô cạn dụng dịch, làm khô thu được 18,4 gam chất rắn khan. Ngưng tụ phần bay hơi thu
được 3 ancol đơn chức, trong đó có một ancol không no chứa một nối đôi và 2 ancol no là đồng đẳng liên
tiếp. Chia lượng ancol thành 2 phần bằng nhau, phần 1 đem đốt cháy thu được 7,04 gam CO2 và 4,32 gam
H2O. Phần 2 cho phản ứng với kali kim loại thì thu được 1,12 lít khí (đo ở đktc).
1/ Xác định công thức cấu tạo của axit.
2/ Xác định công thức cấu tạo và số mol của mỗi este.
Cho: C=12; H=1; O=16; N=14; Cl=35,5; S=32; Ag=108; Mg=24; Cu=64; Fe=56; Ba=137
------------HẾT-----------
ĐÁP ÁN
Câu 1: (2,0 điểm)
1. Tổng số đại số các số lượng tử của electron điền cuối cùng của một nguyên tử là 4,5,
trong đó l = ml. Xác định nguyên tử trên.
2. Có 2 mẫu kim loại A cùng khối lượng. Một mẫu hoà tan trong dung dịch HCl dư, một
mẫu hoà tan trong dung dịch H2SO4 đậm đặc dư, đun nóng. Sau khi phản ứng kết thúc thấy thể tích
của SO2 bằng 1,5 lần thể tích của H2 (đo ở cùng điều kiện), khối lượng muối clorua bằng 63,5%
khối lượng muối sunfat. Xác định kim loại A.
NỘI DUNG ĐIỂM
1. Ta có: n + l + ml +ms = 4,5 (1)
l = ml (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
n + 2l + ms = 4,5
* Xét ms = -1/2
Ta có: n + 2l = 5 n 5
Mặt khác: l n – 1 n + 2(n -1) 5 n 2,3
Do vậy: 2,3 n 5
n 3 4 5
l = ml 1 0,5 0
Các trường hợp thoã mãn là: * n = 3, l = ml =1, ms = -1/2 3p6 nguyên tử là Ar
* n = 5, l = ml =0, ms = -1/2 5s2 nguyên tử là Sr
* Xét ms = +1/2
Ta có: n + 2l = 4 n 4
Mặt khác: l n – 1 n + 2(n -1) 4 n 2
Do vậy: 2 n 4
n 2 3 4
l = ml 1 0,5 0
Các trường hợp thoã mãn là: * n = 2, l = ml =1, ms = +1/2 2p3 nguyên tử là N
* n = 4, l = ml =0, ms = +1/2 4s1 nguyên tử là K
2. A + nHCl ACln + n/2H2
1mol 1mol 0,5n mol
2A + 2mH2SO4 A2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O
1mol 0,5 mol 0,5m mol
Giả thiết ta có:
0,5m = 1,5.0,5n
MA + 35,5n =
100
5,63 .0,5.(2MA +96m)
MA = 28n
n =2 MA = 56 A là Fe
0,5
0,5
1,0
Câu 2: (2,5 điểm)
Cho dòng khí CO qua ống sứ đựng 31,2 gam hỗn hợp gồm CuO và FeO nung nóng. Sau phản
ứng thu được chất rắn A. Cho khí thoát ra khỏi ống sứ lội từ từ qua 1 lít dung dịch Ba(OH)2 0,2M
thu được 29,55 gam kết tủa.
1/ Tính khối lượng của A
2/ Chia A làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1 cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,56 lít H2 (đo ở đktc).
- Phần 2 cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch gồm 2 muối trung hoà
và V lít SO2 (đo ở đktc).
Tính khoảng giá trị của V.
NỘI DUNG ĐIỂM
1/ CuO + CO Cu + CO2 (1)
FeO + CO Fe + CO2 (2)
Khí thoát ra là CO2 có thể có CO dư. CO2 tác dụng với dd Ba(OH)2 có 2 trường hợp:
Trường hợp1:
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
Số mol BaCO3 =29,55/197 = 0,15 số mol CO2 = 0,15 mol
Từ (1) và (2) ta có só mol CO = số mol CO2
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng mA = 31,2 + 28.0,15 – 44.0,15 = 28,8 gam
Trường hợp2:
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (3)
0,15 0,15 0,15
2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (4)
Từ (3) số mol CO2 = số mol Ba(OH)2 = 0,15 mol
Số mol Ba(OH)2 pư (4) = 1.0,2 – 0,15 = 0,05 mol
Số mol CO2 pư (4) = 2.0,05 = 0,1 mol
Tổng số mol CO2 pư (3) và (4) = 0,25 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1) và (2)
mA = 31,2 + 28.0,25 – 44.0,25 = 27,2 gam
2/ Trường hợp1: mA = 28,8 gam
A chỉ có Fe tác dụng với HCl cho ra H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
0,025 mol 0,56/22,4 = 0,025 mol
Từ (1) và (2) ta có n Fe + n Cu = n CO2 = 0,15 mol
Vì A chia 2 phần bằng nhau nên n Fe + n Cu = 0,15/2 = 0,075 mol
nCu trong ½ A = 0,075 - 0,025 = 0,05 mol
(mFeO + mCuO) dư = 28,8/2 - 56.0,025 – 64.0,05 =9,8 gam
- Giả sử A không có CuO nFeO = 9,8/72  0,136 mol
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O (5)
0,05 0,05
2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6)
0,025 0,0375
2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O (7)
0,136 0,068
Từ (5), (6) và (7) nSO2 = 0,05 + 0,0375 + 0,068 = 0,1555 mol VSO2 = 3,4832 lít
- Giả sử A không có FeO nCuO= 9,8/80  0,1225 mol
CuO tác dụng H2SO4 không tạo ra SO2 nên nSO2 = 0,05 + 0,0375 = 0,0875 mol
VSO2 = 1,96 lít
Vậy khoảng xác định là: 1,96 < VSO2 < 3,4832
Trường hợp2: (Tương tự): 3,08 < VSO2 < 3,976
0,5
0,5
0,75
0,75
Câu 3: (2,0 điểm)
1. Cho n = 2; tính năng lượng E2 (theo eV) cho các hệ sau: H, He+, Li2+
Biểu diễn các giá trị này trên trục số từ đó rút ra quy luật liên hệ giữa En (n = const) với số đơn vị
điện tích hạt nhân Z.
2. Tích số tan của AgCl = 1,8.10-10. Hãy tính độ tan của AgCl trong nước. Nếu tan trong
dung dịch NH3 1M, độ tan của AgCl là bao nhiêu?
Cho hằng số bền của phức Ag(NH3)2+ = 108.
NỘI DUNG ĐIỂM
1. Với n = 2, thay các giá trị vào biểu thức: En = - 13,6/n2 ta được:
Z = 1 H thì E2 = - 3,4 eV
Z = 2 He+ thì E2 = -13,6 eV
Z = 3 Li3+ thì E2 = -30,6 eV
0,5
E2
0
- 3,4 H
-13,6 He+
- 30,6 Li3+ Nhận xét: khi Z càng lớn thì En càng thấp
2. – Trong nước:
AgCl(r) Ag+ + Cl-
s s s (s: độ tan, M)
TAgCl = [Ag+][Cl-] = s2 = 1,8.10-10
s = 1,3.10-5 M
- Trong dd NH31M:
AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl-, KCB
KCB =
2
3
23 )(
NH
ClNHAg
=
AgNH
ClAgNHAg
2
3
23 )( =Kbền.TAgCl = 108.1,8.10-10 = 1,8.10-2
AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl-
Ban đầu: 1M
Độ tan: x 2x x x
CB: 1 – 2x x x
KCB =
2
3
23 )(
NH
ClNHAg
= 2
2
)21( x
x
= 1,8.10-2 x = 0,11M
0,5
0,5
0,5
Câu 4: (1,5 điểm)
1. Hoà tan 12 gam kim loại Mg vào 1 lít dung dịch chứa HCl 0,9M và NaNO3 0,2M thu
được V lít hỗn hợp khí (đo ở đktc), trong đó có một khí không màu hoá nâu ngoài không khí và
dung dịch A.
Tính V.
2. Khi nghiên cứu một mẫu gỗ người ta thấy tốc độ phân rã (đối với mỗi gam cacbon) chỉ
bằng 0,636 lần tốc độ phân rã của cacbon trong gỗ hiện tại.
Xác định tuổi của mẫu gỗ đó. Biết chu kì bán huỷ của cacbon là 5730 năm.
NỘI DUNG ĐIỂM
1. nMg = 12/24 = 0,5 mol
nHCl = 0,9 mol nH+ = 0,9 mol
nNaNO3 = 0,2 mol nNO3- = 0,2 mol
Pư oxi hoá Mg bằng NO3- xảy ra trước:
3Mg + 8H+ + 2NO3- 3Mg2+ + 2NO + 4H2O
0,3 0,8 0,2 0,2
So sánh thấy NO3- hết nNO = nNO3- = 0,2 mol VNO = 4,48 lít
nMg dư = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol, nH+ dư = 0,9 – 0,8 = 0,1 mol
Xảy ra pư: Mg + 2H+ Mg2+ + H2
So sánh thấy H+ hết nH2 = ½ .nH+ = 0,05 mol 2
H
V= 1,12 lít
Vậy tổng thể tích khí thoát ra là: 4,48 + 1,12 = 5,6 lít
2. k =
2/1
693,0
t =
5730
693,0 = 1,21.10-4 năm
Ta có: ln(
N
N0) = kt ln( 636,0
1) = 1,21.10-4t t = 3740 năm (N0, N: tốc độ phóng xạ)
1,0
0,5