Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học 12 - Bảng A - Năm học 2019-2020 - SGD&ĐT Gia Lai (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học 12 - Bảng A - Năm học 2019-2020 - SGD&ĐT Gia Lai (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 GIA LAI CẤP TỈNH (BẢNG A) NĂM HỌC 2019-2020 Môn: HÓA HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 18/10/2019 (Đề thi có 03 trang, gồm 07 câu) Ghi chú: Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cầm tay. Câu 1. (3,0 điểm). 1. Cho: Hạt 2 4 proton nơtron 1 H 2 He Khối lượng (u) 2,0135 4,0015 1,0073 1,0087 2 4 2 Hãy cho biết hạt nhân nguyên tử nào ( 1 H hay 2 He ) bền hơn. (1u = 931,5 MeV/c ) 2. Có 3 nguyên tố X, Y và Z (với số hiệu nguyên tử tăng dần) có đặc điểm: - Tích các số hiệu nguyên tử của chúng bằng 952. - Tổng số đơn vị điện tích hạt nhân của X và Z gấp 3 lần số hiệu nguyên tử của Y. - Nguyên tử Z có electron ngoài cùng ứng với bộ 4 số lượng tử: n = 3; l = 1; m = 0; ms = -1/2. - Hợp chất A tạo bởi 3 nguyên tố X, Y và Z, có công thức phân tử là XYZ. a. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A. b. Ở trạng thái lỏng, A có tính dẫn điện. Hãy cho biết ion nào được tạo khi A phân li. 3. Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), hãy dự đoán + – và vẽ cấu trúc hình học của các ion và phân tử sau: ClOF 2 , ClOF3, ClOF4 . Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm Cl trong từng ion và phân tử trên. Câu 2. (2,0 điểm). 1. Cho một điaxit yếu H2X có hằng số phân li axit các nấc là K1 và K2. Hãy thiết lập phương trình tính pH của dung dịch KHX, phụ thuộc vào K1, K2, tích số ion của 0 H2O (KW) và nồng độ đầu của muối ( C ). 2. Trong phòng thí nghiệm có một chai đựng dung dịch NaOH, trên nhãn có ghi: NaOH 0,10 M. Để xác định lại chính xác giá trị nồng độ của dung dịch này, người ta tiến hành chuẩn độ dung dịch axit oxalic bằng dung dịch NaOH trên. a. Tính số gam axit oxalic ngậm nước (H2C2O4.2H2O) cần lấy để khi hoà tan hết trong nước được 100 ml dung dịch axit, rồi chuẩn độ hoàn toàn 10 ml dung dịch axit này thì hết 15 ml NaOH 0,10 M. b. Hãy trình bày cách pha chế 100 ml dung dịch axit oxalic từ kết quả tính được ở trên. c. Không cần tính toán, hãy cho biết có thể dùng những dung dịch chỉ thị nào cho phép chuẩn độ trên trong số các dung dịch chỉ thị sau: metyl da cam (pH = 4,4); phenol đỏ (pH = 8,0), phenolphtalein (pH = 9,0)? Vì sao? Cho biết : pK = 1,25; pK = 4,27. a1(H2C2O4 ) a2(H 2C 2O 4 ) Câu 3. (3,0 điểm). + -3 1. Dung dịch X có nồng độ [H ] = 9,33.10 mol/L chứa hỗn hợp của KHSO4 0,01 mol/L và H3PO4 a. Tính nồng độ mol/L của H3PO4 trong dung dịch X. Trang 1
2. b. Tính nồng độ mol/L của axit fomic phải có trong dung dịch X để độ điện li của H 3PO4 trong X còn 32,36% (coi thể tích không thay đổi). c. Thêm dần ZnCl2 vào dung dịch X đến nồng độ 0,01 mol/L (coi thể tích không thay đổi khi thêm ZnCl2 vào). Có kết tủa Zn3(PO4)2 tách ra không? Cho biết : - pKa của HSO4 = 2; pKa(1,2,3) của H3PO4 lần lượt = 2,15; 7,21; 12,32. pKa của HCOOH = 3,75; 2+ + + -8,96 0 pKS của Zn3(PO4)2 = 35,42; Zn + HOH € Zn(OH) + H ; K = 10 . Nhiệt độ ở 25 C 2. Dung dịch A gồm AgNO3 0,050 M và Pb(NO3)2 0,100 M. Thêm 10,00 mL KI 0,250 M và HNO3 0,200 M vào 10,00 mL dung dịch A thì thu được 20,00 mL dung dịch X. Nhúng một thanh Ag vào dung dịch X và một thanh Ag khác vào dung dịch Y chứa AgNO 3 0,010 M và KSCN 0,040 M. Nối dung dịch X và dung dịch Y bằng cầu muối để thành lập một pin điện. a. Viết sơ đồ pin điện thành lập được. b. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra tại các điện cực và phản ứng tổng quát khi pin làm việc. c. Tính sức điện động của pin và tính hằng số cân bằng của phản ứng tổng quát trong pin tại 25oC. Cho biết : pK (AgI) = 16,0; pK (PbI ) = 7,86; pK (AgSCN) = 12,0; Eo 0,799V . Nhiệt độ ở 250C s s 2 s Ag /Ag Câu 4. (2,0 điểm). 1. Xác định cấu hình tuyệt đối và đọc tên các đồng phân quang học sau: CH A. 3 B. CH3 C. CH3 D. CH3 H OH HO H H OH HO H H Br Br H Br H H Br CH 3 CH3 CH3 CH3 2. Hãy viết công thức phối cảnh của các hợp chất sau: X. CH2OH Y. CHO Br H H NH2 CH3 C6H5 Câu 5. (3,5 điểm). 1. Xét phản ứng thế : RCl + OH- ROH + Cl- có biểu thức tốc độ phản ứng là: v = k.[RCl] hoặc v = k[RCl][OH-]. Cho một ví dụ cụ thể về RCl trong mỗi trường hợp, giải thích. 2. Cấu dạng nào của bromxiclohexan thực hiện tách HBr theo E2 tốt nhất. Hãy cho biết sản phẩm của phản ứng của cis - và trans – 2 – brommetylxiclohexan với CH3ONa. 3. Cho 2- metylbutan tác dụng với Cl2 (askt) thu được 4 sản phẩm với thành phần tỷ lệ như sau: 1-clo-2-metylbutan (30%); 1-clo-3-metylbutan (15%); 2-clo-3-metylbutan (33%) và 2-clo-2- metylbutan (22%) a. Cho biết sản phẩm nào dễ hình thành hơn, giải thích. b. Tính khả năng phản ứng tương đối của các nguyên tử hiđro gắn với cacbon bậc I, II, III. Câu 6. (3,5 điểm). 1. Ephedrine (G) là một hoạt chất dùng làm thuốc chứa bệnh về hô hấp được chiết từ cây ma hoàng. Ephedrine được tổng hợp như sau: CO, HCl/AlCl3 CH3CH2NO2 H2 /Ni CH3Br C H  D -  E  F  G 6 6 OH Trang 2
3. a. Viết công thức cấu tạo của D, E, F và G trong sơ đồ trên. b. Viết cơ chế phản ứng của các giai đoạn tạo thành D và E. c. Đi từ benzen, axit propanoic và các tác nhân cần thiết khác, hãy đưa ra một sơ đồ tổng hợp ephedrine. 2. Xác định các chất từ A đến G và hoàn thành các phương trình phản ứng trong chuỗi biến hóa sau: O 0 1. CH3MgCl o H SO ,t H2SO4, t C H O (A) 2 4 + 6 12 C6H10 (B) C6H12O (D) 2. H3O o H /Pt, to KMnO4,t 2 1. CH3MgCl C10H16 (G) Metyl xiclopentan + 2.H3O o H2SO4, t 1. Mg ete; 2. Xiclopentanon HBr C6H5COOOH C H O (F) C5H9Br (E) C5H8O (C) 10 18 + 3. H3O Câu 7. (3,0 điểm). 1. Xử lí halogen xeton với bazơ mạnh tạo thành các sản phẩm chuyển vị. Sự chuyển vị này gọi là phản ứng Favorski: cloxiclohecxanon sẽ chuyển vị thành metylciclopentan cacboxylat khi có mặt CH3ONa trong ete. Hãy xác định cơ chế của phản ứng này. O COOCH3 Cl ete + CH3ONa + NaCl 2. Một hợp chất A (C 4H10O) cho phản ứng iođoform. Khi cho hỗn hợp của oxi và chất A (ở dạng khí) đi qua dây đồng nung đỏ thì thu được chất B (C 4H8O). Phản ứng của B với vinylaxetilen có mặt KOH (trong dung môi ete, ở nhiệt độ thấp) cho chất C (C 8H12O). Phản ứng của C với H 2SO4 loãng trong axeton có mặt của HgSO4 cho hai đồng phân cấu tạo D và E (C8H12O), hai chất này có thể tồn tại ở dạng đồng phân hình học (D 1, D2 và E1, E2 tương ứng). Khi đun nóng C với H 2SO4 10%, có mặt muối thuỷ ngân một thời gian thì thu được chất F (C8H14O2), không chứa nhóm -OH. Viết công thức cấu tạo của A, B, C, F và vẽ cấu trúc của D1, D2, E1, E2. -------------------------- Hết ------------------------ Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Trang 3