Đề thi học sinh giỏi thành phố Hà Nội - Lớp 12 năm học 2008-2009 môn thi: Hóa học

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ - LỚP 12 HÀ NỘI Năm học 2008-2009 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: Hóa học Ngày thi: 26 - 11 - 2008 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 2 trang) Câu I (2,5 điểm) 1/ Có cân bằng 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 DH < 0 Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào (thuận hay nghịch) khi: a) tăng nhiệt độ. b) giảm thể tích của bình chứa. c) cho thêm khí heli vào bình chứa. Giải thích. 2/ Vì sao khi cho thêm natri axetat lại làm chậm quá trình giải phóng hiđro của phản ứng giữa kẽm với axit clohiđric? 3/ Trong dung dịch bão hòa, các muối ít tan trong nước như PbF2, PbCl2, PbBr2, PbI2 có các cân bằng sau: PbF2 ⇌ Pb2+ + 2F - PbCl2 ⇌ Pb2+ + 2Cl - PbBr2 ⇌ Pb2+ + 2Br - PbI2 ⇌ Pb2+ + 2I - Giải thích vì sao khi cho thêm axit vào dung dịch bão hòa của một trong số các muối trên, độ tan lại tăng lên còn các trường hợp khác không tăng (không xét quá trình thủy phân muối). 4/ Từ thực nghiệm thấy rằng khi cho NaNO3 rắn vào axit H3PO4 đặc lấy dư rồi đun nóng có thoát ra axit HNO3. Vậy có thể kết luận lực axit của H3PO4 mạnh hơn của axit HNO3 được không? Giải thích ngắn gọn. Nếu cho dung dịch NaNO3 loãng tác dụng với dung dịch axit H3PO4 loãng ở nhiệt độ thường có thể thu được axit HNO3 không? Câu II (3,5 điểm) 1/ Khi cho dung dịch chứa 36,5 gam HCl tác dụng với dung dịch chứa 40 gam NaOH thấy thoát ra một lượng nhiệt là 57 kJ. Nếu cho 150 gam dung dịch H2SO4 10% tác dụng với 50 gam dung dịch KOH 11,2% thì lượng nhiệt thoát ra là bao nhiêu? 2/ Có các cân bằng xảy ra trong dung dịch H2S ⇌ H+ + HS- K1 = 10-7 HS- ⇌ H+ + S2- K2 = 10-13 Dựa vào các hằng số cân bằng cho ở trên, tính hằng số cân bằng K của quá trình 2H+ + S2- ⇌ H2S. 3/ Thủy phân hoàn toàn 2,475 gam halogenua của photpho người ta thu được hỗn hợp 2 axit (axit của photpho với số oxi hóa tương ứng và axit không chứa oxi của halogen). Để trung hòa hoàn toàn hỗn hợp này cần dùng 45 ml dung dịch NaOH 2M. Xác định công thức của halogenua đó. Câu III (4,0 điểm) 1/ Đốt cháy 3,2 gam sunfua kim loại M2S (kim loại M trong hợp chất thể hiện số oxi hóa +1 và +2) trong oxi dư. Sản phẩm rắn thu được đem hòa tan hết trong một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 39,2% nhận được dung dịch muối có nồng độ 48,5%. Đem làm lạnh dung dịch muối này thấy tách ra 2,5 gam tinh thể, khi đó nồng độ muối giảm còn 44,9%. Tìm công thức tinh thể muối tách ra. 2/ Trộn 3 oxit kim loại là FeO, CuO và MO (M là kim loại chưa biết, chỉ có số oxi hóa +2 trong hợp chất) theo tỉ lệ mol là 5 : 3 : 1 được hỗn hợp A. Dẫn một luồng khí H2 dư đi qua 11,52 gam A nung nóng đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp B. Để hòa tan hết B cần 180 ml dung dịch HNO3 nồng độ 3M và thu được V lít (đktc) khí NO duy nhất và dung dịch chỉ chứa nitrat kim loại. Xác định kim loại M và tính V. Câu IV (3,5 điểm) 1/ Khi crăckinh một ankan thu được hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon. Biết khối lượng mol của ankan ban đầu gấp 1,35 lần khối lượng mol trung bình của X. Hỏi có bao nhiêu phần trăm (theo số mol) ankan ban đầu đã tham gia phản ứng trên? 2/ Phản ứng cộng hợp HBr với hợp chất A theo tỉ lệ 1:1 tạo ra hỗn hợp D gồm các chất là đồng phân cấu tạo của nhau, trong hỗn hợp D có chứa 79,2% Br về khối lượng, còn lại là C và H. Biết tỉ khối hơi của hỗn hợp này so với oxi nhỏ hơn 6,5. Xác định công thức cấu tạo của A và của các sản phẩm trong D. 3/ Hiđrocacbon mạch hở X có chứa 94,12% cacbon, phân tử khối nhỏ hơn 120. Khi thay thế hết các nguyên tử H linh động trong phân tử X bằng những nguyên tử kim loại M thu được muối Y có chứa 76,6% kim loại. Biết rằng M trong muối Y có số oxi hóa là +1. a) Xác định công thức cấu tạo của X và Y, biết phân tử X có tính đối xứng. b) Viết phương trình hóa học biến đổi X thành Y và phương trình phản ứng hợp nước của X (có xúc tác thích hợp). Câu V (4,0 điểm) 1/ Khi đun hỗn hợp hai ancol no đơn chức, mạch hở, không phân nhánh với axit sunfuric đặc ở nhiệt độ thích hợp người ta thu được 14,4 gam nước và 52,8 gam hỗn hợp X gồm 4 chất hữu cơ không phải là đồng phân của nhau với tỉ lệ mol bằng nhau. Tìm công thức của hai ancol, giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 2/ Khi đốt cháy 0,01 mol chất hữu cơ X (có phân tử khối nằm trong khoảng từ 140 đến 160) cần 1,456 lít oxi (đktc) tạo thành CO2 và H2O theo tỉ lệ khối lượng tương ứng là 2,93:1. X tác dụng được với dung dịch NaOH, không tác dụng với Na kim loại. a) Tìm công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo có thể có của X. b) Đun nóng chất X với nước trong điều kiện thích hợp (có H+ xúc tác) thu được chất B và D, biết rằng phân tử mỗi chất chỉ chứa một chức hóa học và phân tử khối của B gấp 1,364 phân tử khối của D. Xác định công thức cấu tạo của X, B, D. 3/ Hợp chất A có công thức phân tử C7H6O2, tan ít trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH tạo thành muối B (công thức C7H5O2Na). B tác dụng với nước brom có thể tạo ra hợp chất D, trong phân tử D chứa 64%Br về khối lượng. Khử 6,1gam hợp chất A bằng H2 (xúc tác Pt) ở 200C thu được 5,4 gam hợp chất thơm G. a) A có thể là loại hợp chất nào? b) Tính hiệu suất của phản ứng tạo ra G. c) Xác định công thức cấu tạo của các hợp chất A, B, D, G. Câu VI (2,5 điểm) 1/ A là hợp chất hữu cơ tạp chức, mạch hở, không phân nhánh, khi tác dụng với nước brom tạo ra axit monocacboxylic tương ứng. Cho một lượng A tác dụng với lượng dư anhiđrit axetic (CH3CO)2O trong điều kiện thích hợp, phản ứng xong thu được 9,54 gam este và 7,2 gam CH3COOH. Cũng với lượng A như trên đem phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư thu được 6,48 gam Ag kết tủa. Tìm công thức cấu tạo dạng mạch hở của A. 2/ Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit thì thu được 2 mol glyxin, 1 mol alanin, 1 mol valin, 1 mol tyrosin. Khi thủy phân không hoàn toàn X thấy trong hỗn hợp sản phẩm có các đipeptit Gly – Ala, Ala – Gly và tripeptit Tyr – Val - Gly. Cho X tác dụng với HNO2 không thấy giải phóng N2. Xác định trình tự các amino axit trong phân tử X. 3/ Khi thñy ph©n hoµn toµn 29,2 gam ®ipeptit thiªn nhiªn b»ng dung dÞch NaOH, thu ®­îc hçn hîp muèi, trong ®ã cã 19,4 gam muèi X. Trong ph©n tö X cã chøa 23,71% khèi l­îng natri. X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã cña ®ipeptit ban ®Çu. Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Fe = 56; Cu = 64; Br = 80; Ag = 108. -------------------------Hết------------------------- ( Giám thị không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh:............................................................................................ Số báo danh:.....................................