SỞ GIÁO DỤ C & ĐÀO TẠ O
HÀ NỘ I
ĐỀ CHÍNH THỨ C
KỲ THI CHỌ N ĐỘ I TUYỂ N
HỌ C SINH GIỎ I THÀNH PHỐ (VÒNG 2)
Năm họ c : 2009 – 2010
Môn thi : Hóa họ c
Thờ i gian làm bài : 180 phút
Câu 1 (3,75 điể m).
1/ Trong số các hợ p chấ t cacbonyl halogenua COX2 ngư ờ i ta điề u chế đư ợ c 3 chấ t : cacbonyl florua COF2,
cacbonyl clorua COCl2 và cacbonyl bromua COBr2.
a) Vì sao không có hợ p chấ t cacbonyl iođua COI2 ?
b) So sánh góc liên kế t trong phân tử cacbonyl halogenua đã biế t.
c) So sánh nhiệ t tạ o thành tiêu chuẩ n
0
s
H
củ a COF2 (khí) và COCl2 (khí).
2/ Cho 1,000g tinh thể hiđrat A tan trong nư ớ c đư ợ c dung dị ch màu xanh, cho dung dị ch này tác dụ ng vớ i
dung dị ch Ba(NO3)2 dư thu đư ợ c 0,980g kế t tủ a trắ ng X và dung dị ch D; chấ t X không tan trong các axit.
Đun nóng D vớ i H2O2 trong môi trư ờ ng kiề m thu đư ợ c 1,064g kế t tủ a Y màu vàng là muố i Bari; Y đồ ng hình
vớ i X. Dung dị ch A trong môi trư ờ ng axit sunfuric loãng để trong không khí sẽ chuyể n thành chấ t B có màu
tím; từ B có thể thu đư ợ c tinh thể hiđrat C; trong C có chứ a 42,25% khố i lư ợ ng hiđrat kế t tinh; C nóng chả y ở
khoả ng 800C; nế u đung nóng C đế n 1000C thì nó mấ t đi khoả ng 12,57% khố i lư ợ ng.
a) Hãy xác đị nh công thứ c củ a A, B, C, X, Y và viế t PTHH.
b) Sự mấ t khố i lư ợ ng củ a C ở 1000Cứ ng vớ i chuyể n hóa nào ?
c) Khi đun nóng chấ t A (không có không khí) từ1000C đế n 2700C nó mấ t dầ n nư ớ c, tiế p tụ c đun nóng ở
khoả ng nhiệ t độ 2700C– 5000C không thấ y khố i lư ợ ng giả m, như ng đun tiế p ở nhiệ t độ cao hơ n
(khoả ng 6500C) thì khố i lư ợ ng lạ i giả m. Viế t sơ đồ giả m khố i lư ợ ng củ a A từ 1000C–6500C biế t sơ
đồ này gồ m 6 bư ớ c và viế t PTHH củ a phả n ứ ng xả y ra ở bư ớ c cuố i cùng.
Câu 2 (3,25 điể m).
1/ Cho phả n ứ ng :
2 5 2 2
2 4N O NO O
ởT0K vớ i các kế t quả thự c nghiệ m :
Thí nghiệ m 1
Thí nghiệ m 2
Nồ ng độ
2 5
N O
1
( .1 )mol
0,170
0,340
Tố c độ phân hủ y
1 1
( .1 . )mol s
1,39.10-3
2,78.10-3
a) Viế t biể u thứ c tố c độ phả n ứ ng và xác đị nh bậ c phả n ứ ng.
b) Biế t năng lư ợ ng hoạ t hóa củ a PƯ là 24,74 Kcal.mo-1 và ở250C nồ ng độ N2O5giả m đi mộ t nử a sau
341,4 giây. Hãy tính nhiệ t độ T.
2/ Mộ t bình kín dung tích 5 lít có chứ a etan ở nhiệ t độ 300K, áp suấ t 1 atm. Sau đó đun nóng bình đế n các
nhiệ t độ 500K, 800K, 1000K đo đư ợ c áp suấ t tư ơ ng ứ ng là 1,676 atm; 2,725 atm; 4,942 atm.
a) Tính áp suấ t etan trong bình ở các nhiệ t độ 500K, 800K, 1000K và giả i thích sự khác nhau giữ a trị số
tính đư ợ c theo lý thuyế t và trị số đo đư ợ c ở trên. (Coi etan là lí tư ở ng).
b) Giả thiế t khi đun nóng chỉ xả y ra phả n ứ ng :
2 6 2 4 2 .C H C H H
Hãy tính độ chuyể n hóa etan và
hằ ng số cân bằ ng KP củ a phả n ứ ng ở 800K và 1000K.
c) Xác đị nh entanpi trung bình
( )
tb
H
trong khoả ng từ nhiệ t độ T1 là 800K đế n T2 là 1000K. Ả nh
hư ở ng củ a việ c tăng nhiệ t độ đế n độ chuyể n hóa etan như thế nào ?
Câu 3 (3,0 điể m).
1/ Dung dị ch A đư ợ c tạ o thành bở i CoCl2 0,0100M; NH30,3600M và H2O23,00.10-3M.
a) Tính pH và nồ ng độ ion Co2+ trong dung dị ch A.
b) Viế t sơ đồ pin và sứ c điệ n độ ng E củ a pin đư ợ c tạ o thành bở i điệ n cự c Pt nhúng trong dung dị ch A
vớ i điệ n cự c Ag nhúng trong dich dị ch AgNO38,0.10-3.
Cho : pKa củ a
4
NH
là 9,24;
3 2
0
/:1,84
Co Co
E V
;
2 2
0
/2 : 0,94
H O OH
E V
;
0
/: 0,799
Ag Ag
E V
;
ln 0,0592lg
RT
F
Log hằ ng số bề n củ a phứ c :
3 3
3 3 6
6 ( )Co NH Co NH
;
1
lg 35,16
2 2
3 3 6
6 ( )Co NH Co NH
;
2
lg 4,39
E–––––→ OHC–COOH + HOCH2–COOH
2/ Dung dị ch A gồ m Na2CO3 và NaOH 0,001M có pH = 11,8. Tính thể tích dung dị ch HCl 0,100M dùng để
trung hòa dung dị ch A đế n pH = 6,00. Cho biế t độ tan củ a CO2 trong nư ớ c là 3.10-3M; pKa củ a H2CO3 lầ n
lư ợ t là 6,35; 10,33.
Câu 4 (3,0 điể m).
1/ Cho phenyl clorua, benzyl clorua và hexyl clorua lầ n lư ợ t thự c hiệ n các thí nghiệ m :
- TH1 : Đun sôi từ ng chấ t trên vớ i nư ớ c, gạ n lớ p nư ớ c rồ i axit hóa bằ ng HNO3, sau đó nhỏ dung dị ch AgNO3
vào hỗ n hợ p thu đư ợ c.
- TH2 : Đun nóng từ ng chấ t trên vớ i dung dị ch NaOH, gạ n lớ p nư ớ c rồ i axit hóa bằ ng HNO3, sau đó nhỏ
dung dị ch AgNO3 vào hỗ n hợ p thu đư ợ c.
Nêu hiệ n tư ợ ng xả y ra trong mỗ i thí nghiệ m và dự a vào cấ u tạ o hãy giả i thích hiệ n tư ợ ng.
2/ Các hợ p chấ t A, B, D đề u có chứ a cacbon, hiđro, oxi và đề u có phân tử khố i nhỏ hơ n 150u. Thành phầ n
phầ n trăm khố i lư ợ ng củ a cacbon và hiđro trong các chấ t A, B, D lầ n lư ọ t là 68,85% và 4,92%; 79,25% và
5,66%; 77,78% và 7,41%. Biế t rằ ng, chấ t D có thể đư ợ c tạ o thành từ A hoặ c B khi cho chúng tác dụ ng vớ i
chấ t khử . A không làm mấ t màu nư ớ c brom, bề n vớ i nhiề u tác nhân oxi hóa.
a) Viế t công thứ c cấ u tạ o củ a các chấ t A, B, D.
b) Cho biế t mộ t chấ t khử có thể đuợ c sử dụ ng để biế n đổ i A hoặ c B thành chấ t D.
c) Hỗ n hợ p X gồ m A, B, D đư ợ c lấ y theo tỉ lệ là 1:2:1, có khố i lư ợ ng 88,4g. Đem đun nóng hỗ n hợ p X
vớ i lư ợ ng dư dung dị ch KOH đặ c. Chia hỗ n hợ p nhậ n đư ợ c thành 2 phầ n bằ ng nhau. Mộ t phầ n đem
đun nóng vớ i lư ợ ng dư KMnO4 sau đó axit hóa bằ ng H2SO4. Đem axit hóa phầ n còn lạ i bằ ng H2SO4
dư rồ i đun nóng. Hãy viế t các PTHH và tính lư ợ ng chấ t hữ u cơ đư ợ c tạ o ra ở mỗ i phầ n, coi hiệ u suấ t
các phả n ứ ng là 100%.
Câu 5 (3,0 điể m).
1/ Arabinopyranozơ (D-anđopentozơ có cấ u hình 2S, 3R, 4R) đư ợ c chuyể n hóa như sau :
–––––→ D –––––→ HOCH2–CHO + HOCH2–CH2OH
Ara (C5H10O5)
CB HIO
HOHCH
4
3/
––––
_____
Vẽ cấ u trúc củ a B, C, D và E.
2/ Hợ p chấ t A (C4H6O3) quang hoạt, không tham gia phả n ứ ng tráng bạ c, tác dụ ng vớ i anhiđrit axetic tạ o ra
dẫ n xuấ t monoaxetat. Khi đun nóng vớ i metanol (trong điề u kiệ n thích hợ p), A chuyể n thành chấ t B
(C5H10O4). Dư ớ i tác dụ ng củ a axit vô cơ loãng, B cho metanol và C (C4H8O4). C tác dụ ng vớ i anhiđrit axetic
tạ o ra dẫ n xuấ t triaxetat; C tác dụ ng vớ i NaBH4 tạ o ra D (C4H10O4) không quang hoạ t. C tham gia phả n ứ ng
tráng bạ c tạ o thành axit cacboxylic E (C4H8O5). Xử lí amit củ a E bằ ng dung dị ch loãng natri hipoclorit tạ o ra
D-(+)-glyxeranđehit (C3H6O3) và amoniac. Vẽ cấ u trúc A, B, C, D và E.
Câu 6 (4,0 điể m).
1/ Hợ p chấ t thiên nhiên A có thành phầ n phầ n trăm khố i lư ợ ng 74,074% C, 8,642% H và còn lạ i là N. Dung
dị ch A trong nư ớ c có nồ ng độ 3,138% và sôi ở
0
100,372 C
.
a) Xác đị nh công thứ c phân tử A biế t hằ ng số nghiệ m sôi củ a nư ớ c là 1,86.
b) Oxi hóa mạ nh A tạ o thành hỗ n hợ p các sả n phẩ m trong đó có hợ p chấ t E là axit Priđin-3-cacboxylic
(C6H5O2N) và F là N-metylprolin (C6H11O2N). Xác đị nh công thứ c cấ u tạ o củ a A và cho biế t E hay F
chiế m tỉ lệ cao hơ n.
c) B có trong tự nhiên và là đồ ng phân cấ u tạ o củ a A. Khi oxi hóa mạ nh B cũng cho hỗ n hợ p sả n phẩ m
trong đó có E và G (chấ t G là axit Piperiđin-2-cacboxylic : (C6H11O2N). Xác đị nh công thứ c cấ u tạ o
củ a B.
d) A và B đề u phả n ứ ng vớ i HCl. Viế t công thứ c cấ u tạ o củ a các sả n phẩ m khi cho A và B tác dụ ng vớ i
HCl (theo tỉ lệ mol là 1:1). So sánh khả năng phả n ứ ng vớ i HCl củ a A và B. Giả i thích ?
2/ Chấ t A là mộ t peptit vòng có trong tự nhiên, khi thủ y phân hoàn toàn A cho Tyr, Lys, Phe, Gly, Glu. Nếu
thủ y phân không hoàn toàn A cho Gly-Phe, Lys-Gly, Phe-Glu. Biế t khố i lư ợ ng mol phân tử củ a A là 624
g/mol. A tác dụ ng vớ i 2,4-đinitroflobenzen cho dẫ n xuấ t thế , thủ y phân dẫ n xuấ t này đư ợ c 2,4-đinitrophenyl
củ a mộ t amino axit có khố i lư ợ ng mol phân tử là 347 g/mol.
a) Xác đị nh amino axit đầ u N củ a A và xác đị nh trình tự sắ p xế p các amino axit trong A.
b) A có bao nhiêu dạ ng vòng. Giả i thích ?
Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; K = 39; Cr = 52; Fe =56; Ba = 137.
→
1. LiAlH4
2. H2O
H2O/H+
H2O/H+
Br2/H2O
KIỂM TRA BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
PHẨN 1 : HÓA HỌC VÔ CƠ
Đề bài :
Bài 1. Cho hỗn hợp Y gồm 2,8 gam Fe và 0,81 gam Al vào 200 ml dung dịch AgNO3 và Cu(NO3)2. Kết thúc phản ứng
thu được dung dịch D và 8,12 gam chất rắn (E) gồm 3 kim loại. Cho E tác dụng với HCl dư ta thu được 0,672 lít
khí H2 (đktc). Tính nồng độ mol/lit của dung dịch AgNO3 và Cu(NO3)2 ban đầu.
Bài 2. Cho Fe vào dung dịch A có hòa tan 18,8 gam Cu(NO3)2 và 34gam AgNO3. Sau khi phản ứng kết thúc ta thu được
24,8 gam chất rắn (B) và dung dịch C.
a) Tính khối lượng của Fe cho vào.
b) Tính khối lượng muối trong C.
Bài 3.
a) Cho hỗn hợp X chứa 0,15 mol Mg và 0,1 mol Fe vào 1 lít dung dịch chứa 0,1 mol Ag+ và 0,15 mol Cu2+.
Phản ứng tạo ra chất rắn D và dung dịch C. Thêm tiếp NaOH dư vào dung dịch C đem kết tủa nung đến khối
lượng không đổi được chất rắn E. Tính khối lượng rắn D và E.
b) Cũng cho hỗn hợp X ở trên vào 1 lít dung dịch chứa AgNO3 và Cu(NO3)2 thì dung dịch G thu được mất màu
hoàn toàn và được chất rắn F có khối lượng 20 gam. Thêm NaOH dư vào dung dịch G tạo được kết tủa H gồm 2
hiđrôxit. Nung H ngoài không khí đến khối lượng không đổi được một chất rắn K có khối lượng là 8,4 gam. Tính
nồng độ mol/lít của dung dịch AgNO3 và Cu(NO3)2?
Bài 4. Hoà tan 7,8 gam hỗn hợp X gồm Ag và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc 98% đun nóng được 1,4 lít khí SO2 đktc và
dung dịch A.
a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong X.
b) Chia dung dịch A thành hai phần bằng nhau. Phần 1 phản ứng hết với 50g dung dịch NaOH 4% thì bắt đầu
xuất hiện kết tủa. Tính C% của các chất trong dung dịch A.
c) Phần hai đem điện phân với cường độ dòng điện 0,5Ampe trong 2 giờ. Tính khối lượng của kim loại bám trên
Catôt.
Bài 5. X là hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 (tỉ lệ mol lần lượt là 1: 2 : 4 : 3). Hoà tan hoàn toàn 76,8 gam X bằng
HNO3 thu được 4,48 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm NO và NO2.
a) Tính tỉ khối hơi của Y so với oxi?
b) Thể tích dung dịch HNO3 4M tối thiểu cần dùng là
Bài 6. Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được
1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam muối
khan. Tính m?
HƯỚNG DẪN GIẢI
Hướng dẫn giải bài 1. Đề cho 3 kim loại Al hết. Kim loại là Ag, Cu và Fe dư.
nFe = 0,05 mol ; nAl = 0,03 mol ; nH2 = 0,03 mol.
Các phương trình phản ứng có thể xảy ra:
Al + 3AgNO3 3Ag + Al(NO3)3 (1)
2Al + 3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3 + 3Cu (2)
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (3)
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu. (4)
Fedư + 2HCl FeCl2 + H2 (5)
(5) nFe dư = 0,03 nFe pứ (3) và (4) = 0,02
Gọi x và y là mol AgNO3 và Cu(NO3)2.
Tổng electron nhường: tổng electron nhận
Al - 3e Al3+ Ag + 1e Ag
0,03 0,09 x x
Fe – 2e Fe2+ Cu2+ + 2e Cu
0,02 0,04 y 2y
mol e nhường = 0,13 mol e nhận: x + 2y
Ta có : x + 2y = 0,13
Khối lượng chất rắn: mAg + mCu + mFe dư = 108x + 64y + 56.0,03 = 8,12
Giải hệ: x = 0,03; y = 0,05
Đáp số: [AgNO3] = 0,15M và [Cu(NO3) 2] = 0,25M.
Hướng dẫn giải bài 2. Đề chỉ cho mol 2 muối và khối lượng chất rắn tạo thành.
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2)
Thông thường ta chia trường hợp 1 là kim loại tham gia pứ còn dư.
TH1: Fe còn dư sau 2 phản ứng. TH này ta dễ dàng loại vì các số liệu đề đã cho:
mAg + mCu tạo ra chưa cộng Fe dư > mrắn của đề. (vô lý).
TH2: Fe đã hết trong phản ứng (1). Chỉ xảy ra pứ (1). AgNO3 còn dư.
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag. (1)
Vì AgNO3 còn dư nên tiếp tục có phản ứng (3).
AgNO3 + Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 + Ag (3).
Chất rắn trong TH này là : Ag tạo ra ở (1) và (3).
Ta thấy nAg+ (của dung dịch đầu ) = 34:107 = 0,02 mol.
nAg tạo ra = m : M = 24,8 : 108 = 0,23 > 0,02 (vô lý).
TH3: Fe hết , (1) đã xảy ra hoàn toàn, (2) xảy ra xong và Cu(NO3)2 còn dư.
Fe + AgNO3 Fe(NO2)2 + Ag (1)
0,02 0,02 0,02
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu (2)
a a a a
Rắn tạo ra là : Ag và Cu ; mrắn = 108.0,02 + 64a = 24,8
Giải ra : được mFe = 8,4 gam ; m Fe(NO3)2 = 9 gam và m Cu(NO3)2 = 9,4 gam.
Hướng dẫn giải bài 3.
a. Theo đề bài ta có trật tự phản ứng:
Mg + 2Ag Mg2+ + 2Ag
0.05 0.1 0.05 0.1
Mg + Cu2+ Mg2+ + Cu Rắn D gồm Ag + Cu + Fe dư = 23,2 gam
0.1 0.1 0.1 0.1
Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu
0.05 0.05 0.05 0.05
Dung dịch D chỉ chứa Mg2+ và Fe2+.
ĐS: 1) rắn D = 23,2 gam ; 2) Rắn E = 10 gam.
b. Gọi x và y là mol của Ag+ và Cu2+.
Dung dịch đã mất màu hoàn toàn chứng tỏ Cu2+ đã hết. Mà Cu2+ hết nên Ag+ cũng hết do Ag+ phản ứng trước Cu2+.
Do kết tủa thu được gồm 2 hiđrôxit nên trong dung dịch sẽ còn 2 ion.. Nếu chỉ có Mg tham gia phản ứng với 2 muối
thì chỉ cho 1 ion Mg2+ trong dung dịch : nên không đúng. Fe cũng tham phản ứng.
Vậy chất rắn thu được là 3 kim loại.
Gọi x, y là mol của Ag+ và Cu2+.
Chất rắn F gồm: Ag x mol, Cu: y mol; Fe dư( 0,1 –z) mol.
Dung dịch G gồm Mg2+: 0,15 mol và Fe2+ : z mol.
Vậy mF = 20g = 108x + 64y + 56(0,1-z) = 108x + 64y - 56z = 14,4 (1)
nMgO = 0,15mol , Fe2O3 = z/2 mrắn = 40.0,15 + 80z = 8,4 (2) z = 0,03 mol
Tổng e nhường = 2.0,15 + 2z
Tổng e nhận: x + 2y 0,3 + 2z = x + 2y x + 2y - 2z = 0,3 (3)
( x = 0,06 ; y = 0,15 , z = 0,03).
ĐS: b. [AgNO3 ] = 0,06 mol/l , [ Cu(NO3)2 ] = 0,15 mol/l
Hướng dẫn giải bài 4.
a) nếu gọi a và b là mol Ag và Cu: Từ giả thiết a = 0,0375 và b = 0,05.
b) 1/2 dung dịch A gồm CuSO4, Ag2SO4 và H2SO4 dư.
Khi phản ứng trung hòa xảy ra: bắt đầu xuất hiện kết tủa chứng tỏ H2SO4 vừa tham gia phản ứng hết. Từ giả thiết này
nH2SO4 = 0,025 mol. mol H2SO4 trong dung dịch A còn dư là 0,05 mol. Ta dễ dàng tính được mol H2SO4 tham
gia phản ứng ở câu a = 0,125 mol. Vậy tổng mol H2SO4 ban đầu = 0,175 mol.
mH2SO4 m dung dịch H2SO4 = (m.100%):98% = 17,5g.
Suy ra được khối lượng dung dịch A = mdd axit + m KL – m SO2 = 22,9g
Tính C% của dung dịch A gồm C% của 2 muối và axit.