đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 9 có đáp án

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 12DỰ THI CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2013 2014 Môn: HÓA HỌCThời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)Ngày thi: 27/09/2013 (Đề thi có 02 trang, gồm 07 câu)Câu (2,5 điểm)1 a. Viết cấu hình electron của: O2 O2 và O2 -, so sánh độ dài liên kết, năng lượng liên kết của chúng vàgiải thích? b. So sánh năng lượng liên kết và độ dài liên kết của O2 và N2 +, giải thích?2 Cho các chất: CS2 BF3 CCl4 SF2 CH3 Cl, O3 cis- 1,2-đicloeten và trans -1,2-đicloeten. Những phân tửnào có momen lưỡng cực khác không, bằng không, tại sao?3 So sánh khả năng cực hóa và bị cực hóa của các ion: Na +, Mg 2+, Al 3+ và -, giải thích?Câu (3,0 điểm)1. Cho phản ứng NO2(k) CO(k) NO(k) CO2(k) (1) có biểu thức tính [NO2 x[CO] và các giá trịthực nghiệm (ở 500 oC) sau:Thí nghiệm (i) Tốc độ đầu (mol/l.s) Nồng độ đầu [NO2 mol/l Nồng độ đầu [CO] mol/l1 0,020 0,20 0,102 0,080 0,40 0,103 0,020 0,20 0,20a. Xác định biểu thức tốc độ của phản ứng (1).b. Giả sử phản ứng (1) xảy ra hai giai đoạn, hãy đề nghị cơ chế phản ứng.2. Triti phân rã theo quy luật động học của phản ứng bậc nhất, để hoạt độ của mẫu triti giảm đi 85% sovới ban đầu cần 34,2 năm. Mất bao nhiêu năm để hoạt độ của mẫu triti còn lại 10% so với ban đầu?3. Quá trình phóng xạ của nguyên tố Pb xảy ra như sau: 2214 214 21482 83 84Pb Bi Pol l- -¾ ¾® ¾® Chu kìbán rã của mỗi giai đoạn tương ứng là 26,8 phút và 19,7 phút. Giả sử lúc đầu có 200 nguyên tử 21482 Pb,tính số nguyên tử 21483 Bivà 21484 Potại thời điểm 20 phút.Câu 3. (3,5 điểm)1. Cho phản ứng CO(k) H2(k) CH3 OH(k) 300H 90, 72 KJ.D Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng 500K.Biết: CP,CO,k 28,41 4,10.10 -3T (J.mol -1.K -1); CP,H2,k 27,28 3,26.10 -3T (J.mol -1.K -1) và CP,CH3OH,k 81,6(J.mol -1.K -1).2 Cho dung dịch chứa HCN 0,10 và KBr 0,01 M.a. Tính pH của X.b. Cho dung dịch AgNO3 vào đến khi nồng độ NO3 là 0,01 được dung dịch và kết tủa Z. Tính pH và nồng độ các ion trong Y. Xác định thành phần Z. Cho: HCNapK 9, 3= 2Ag CN )lg 21,1-b =; S( AgCN )lg 16= 13S( AgBr )K 3, 3.10-= (bỏ qua quá trình tạophức hiđroxo và các quá trình tạo phức khác).Câu 4. (2,0 điểm)1 Gọi tên theo danh pháp IUPAC của các chất hữu cơ sau:HOOBra.NOb.OOc.d.OHO12 Vẽ công thức phối cảnh, công thức Newmann (chỉ biểu diễn cấu dạng bền nhất) của (S)- 2-phenylbutan(quan sát từ liên kết đơn C2 -C3 ).Câu (3,5 điểm)Hãy xác định cấu trúc của các chất trong hai sơ đồ phản ứng sau:1 H32 SC1 H1 O3BD H2 CN H2 HC2 H5 c2 Ot Co r2 H3 +E H3 H2 H4 OO OG CHC1 H1 O2Biết DCC (N,N-đixiclohexylcacbođiimit, NCN là tác nhân hoạt hóa cho phản ứng tách nước giữa nhóm –NHR và nhóm –COOH.2 (CH3)3CCHOPh3P+CH3CH2CHOOH-AH3O+tCoBCH3ICOH-DB+DtCoEOOOF Câu (3,0 điểm) Hợp chất hữu cơ tác dụng với thionyl clorua trong môi trường clorofom (SOCl2 /CHCl3 thuđược B. Xử lí với tác nhân etanol/piridin thu được etyl benzoat. Khử hóa etyl benzoat vớiDIBAH/toluen thu được C. Cho tác dụng với NH3 thu được D, tác dụng với dung dịch Br2 /NaOH thuđược E. Mặt khác, khi phản ứng với benzen (xúc tác AlCl3 thu được F, tác dụng với hyđroxylaminthu đươc G. Trong môi trường axit HCl, có khả năng chuyển vị Beckmann tạo thành H. Hãy xác địnhcấu trúc của các chất từ đến và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Biết DIBAH (điisobutyl nhôm hiđrua, AlH ).Câu (2,5 điểm) a. Đề nghị sơ đồ phản ứng điều chế hợp chất alpha tetralon (O từ benzen và anhiđric succinic(thông qua phản ứng hóa học và các chất vô cơ khác dùng trong phản ứng là: AlCl3 SOCl2 hỗn hốngkẽm, dung dịch HCl).b. Fenclorac được dùng làm thuốc kháng viêm (anti-inflammatory). Hãy đề nghị sơ đồ tổng hợpFenclorac từ phenyl xiclohexan.C HC lC c-------------------------- Hết ------------------------2Câu 12,5đ Câu (2,5 điểm)1 a. Viết cấu hình electron của: O2 O2 và O2 -, so sánh độ dài liên kết, năng lượng liên kếtcủa chúng và giải thích? b. So sánh năng lượng liên kết và độ dài liên kết của O2 và N2 +, giải thích?2 Cho các chất: CS2 BF3 CCl4 SF2 CH3 Cl, O3 cis- 1,2-đicloeten và trans -1,2-đicloeten.Những phân tử nào có momen lưỡng cực khác không, bằng không, tại sao?3 So sánh khả năng cực hóa và bị cực hóa của các ion: Na +, Mg 2+, Al 3+ và -, giải thích?a. (0,75đ)O2 (KK) *2 *1 *1s ys pO2 +: (KK) *2 *1s xs pO2 -: (KK) *2 *2 *1s ys p………………………………………………….Năng lượng liên kết 2O OE E+ -> >Độ dài liên kết 2O Od d- +> …………………………………………………..Do bậc liên kết trong O2 (2,5) O2 (2,0) O2 (1,5) …………………………………b. (0,25đ)Độ dài liên kết 2N Od d+ +> do bán kính của lớn hơn của O.Năng lượng liên kết 2O NE E+ +> do điện tích hiệu dụng của lớn hơn của N.2. 1,0đ- Những phân tử có momen lưỡng cực bằng không CS2 BF3 CCl4 và trans-1,2-đicloeten; do phân tử đối xứng. …………………………………………………………(vẽ hình)- Những phân tử có momen lưỡng cực khác không SF2 CH3 Cl, O3 và cis-1,2-đicloeten do phân tử bất đối xứng. …………………………………………………………….(vẽ hình)3. 0,5đ Khả năng bị cực hóa tăng dần theo thứ tự: Al 3+, Mg 2+, Na +, -; khả năng cực hóa giảm dầntheo thứ tự: Al 3+, Mg 2+, Na +, …………………………………………….Vì cùng cấu hình electron, điện tích dương giảm dần, bán kính ion tăng dần. …………. 0,250,250,250,250,25x20,25x20,250,25Câu 23,0đ Câu (3,0 điểm)1. Cho phản ứng NO2(k) CO(k) NO(k) CO2(k) (1) có biểu thức tính [NO2 x[CO] yvà các giá trị thực nghiệm (ở 500 oC) sau:Thí nghiệm(i) Tốc độ đầu(mol/l.s) Nồng độ đầu [NO2 ]mol/l Nồng độ đầu [CO]mol/l1 0,020 0,20 0,102 0,080 0,40 0,103 0,020 0,20 0,20a. Xác định biểu thức tốc độ của phản ứng (1).b. Giả sử phản ứng (1) xảy ra hai giai đoạn, hãy đề nghị cơ chế phản ứng.2. Triti phân rã theo quy luật động học của phản ứng bậc nhất, để hoạt độ của mẫu tritigiảm đi 85% so với ban đầu cần 34,2 năm. Mất bao nhiêu năm để hoạt độ của mẫu triticòn lại 10% so với ban đầu?3. Quá trình phóng xạ của nguyên tố Pb xảy ra như sau:1 2214 214 21482 83 84Pb Bi Pol l- -¾ ¾® ¾® b. Chu kì bán rã của mỗi giai đoạn tương ứng là326,8 phút và 19,7 phút. Giả sử lúc đầu có 200 nguyên tử 21482Pb tính số nguyên tử 21483Bi và21484Potại thời điểm 20 phút.1. (1,0 điểm)a. 0,5đTa có vi [NO2 ]i [CO]i y→ x1 12 2v [NO ]0, 02 0, 2( 2v [NO 0, 08 0, 4= …………………………………………→ y1 13 3v [CO]0, 02 0,1( 0v [CO] 0, 02 0, 2= [NO2 2. ……………………………………………b. 0,5đVì biểu thức tốc độ xác định theo thực nghiệm [NO2 nên giai đoạn quyết định tốcđộ phản ứng là bậc hai theo NO2 và xảy ra chậm (quyết định tốc độ phản ứng) 2NO2 NO3 NO. ………………………………………………………………Vì phản ứng có hai giai đoạn nên giai đoạn hai xảy ra nhanh NO3 CO NO2 CO22. (0,5 điểm)Từ phương trình động học của sự phân rã phóng xạ: A0 to1A1 100ln lnt 34, 15l ..................................................................................→ 21 100t ln 41, 51 10= =l năm ...............................................................................3. (1,0 điểm)211/ (1)1. ln 2, 58637.10t-l =(phút -1) .........................................................................211/ 2)1. ln 3, 51851.10t-l =(phút -1) .....................................................................Số nguyên tử 21482 Pbsau 20 phút là 2214822,58637.10 .20PbN 200.e 119--= nguyên tử Số nguyên tử 21482 Pbsau 20 phút là 22148322,58637.10 .20 3,51851.10 .202 2Bi2, 58637.10N .200.(e 563, 51851.10 2, 58637.10- --- -- -= =- nguyên tử số nguyên tử 21484 Polà 21484PoN 200 119 56 25= nguyên tử 0,250,250,250,250,250,250,250,250,250,25Câu 33,5đ Câu 3. (3,5 điểm)1. Cho phản ứng CO(k) H2(k) CH3 OH(k) 300H 90, 72 KJ.D Tính hiệu ứng nhiệt củaphản ứng 500K. Biết: CP,CO,k 28,41 4,10.10 -3T (J.mol -1.K -1); CP,H2,k 27,28 3,26.10 -3T (J.mol -1.K -1) và CP,CH3OH,k 81,6 (J.mol -1.K -1).2 Cho dung dịch chứa HCN 0,10 và KBr 0,01 M.a. Tính pH của X.b. Cho dung dịch AgNO3 vào đến khi nồng độ NO3 là 0,01 được dung dịch và kếttủa Z. Tính pH và nồng độ các ion trong Y. Xác định thành phần Z. 4Cho: HCNapK 9, 3= 2Ag CN )lg 21,1-b =; S( AgCN )lg 16= 13S( AgBr )K 3, 3.10-= (bỏ quaquá trình tạo phức hiđroxo và các quá trình tạo phức khác).1. (0,5đ)3 23 1P PCH OH PH PCO )C 2C 1, 37 10, 62.10 .T (J.mol .K )- -D -500 5003500 300 P300 300H dT 90, 72.10 dT 89596, 89, KJD =ò ò;2. (3,0đ)a. Tính pH (0,5đ) KBr Br 0,01 0,01 0,01H2 OH Kw 10 -14HCN CN -Ka 10 -9,3→ Ta có Ca .Ka >> Kw cân bằng phân li của HCN sẽ quyết định pH của dung dịch. HCN CN -Ka 10 -9,3C 00,1[ 0,1 xKa 3,92101,0xxHCNCNH [H +] 7,079.10 -6 pH 5,15 b. 2,5đKhi cho AgNO3 vào dung dịch X:AgNO3 Ag NO -30,01 0,01 0,01Ag Br AgBr (1) K1 =1S( AgBr )(K )- 3,03.10 12Ag HCN AgCN +(2) K2 S( AgCN HCN )K .K =10 6,7 ………....Ag 2HCN Ag(CN)2 2H +(3) K3 22a HCN )Ag CN ).K-b 10 2,5Nhận xét: K1 >> K2 >> K3 Do vậy kết tủa AgBr sẽ tạo ra trước theo (1), K1 rất lớn,phản ứng (1) coi như xảy ra hoàn toàn và số mol AgBr trong lít dung dịch là 0,01mol.Quá trình hoà tan AgI:AgBr 2HCN Ag(CN) -2 Br 2H 101 3K 1, 044.10- -= ………...C 0,1 0[ 0,1 -2y 2yTa có: 22 21022 2[Ag(CN) [Br [H ]y (2y)1, 044.10[HCN] (0,1 2y)- +-= =-→ 7,097.10 -4 [Ag(CN) -2 [Br -] …………………………………→ [H +] 2y 1,4194.10 -3 pH 2,85 …………………………………→ [HCN] 0,1-1,4194.10 -3 0,0986 …………………………………→ [CN -] [HCN].9,38a3K100, 0986. 3, 4815.10 (M)[H 1, 4194.10--+ -= ……………………. [Ag +] 13S( AgBr )104K3, 3.104, 6499.10 (M)[Br 7, 097.10--- -= =→ [Ag +].[CN -] 1,6188.10 -17 16S( AgCN )K 10-= không có kết tủa tạo thành AgCN 0,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,250,255→ kết tủa chỉ có AgBr. 0,25Câu 4. (2,0 điểm)Câu 4. (2,0 điểm)1 Gọi tên theo danh pháp IUPAC của các chất hữu cơ sau:HOOBra.NOb.OOc.d.OHO2 Vẽ công thức phối cảnh, công thức Newmann (chỉ biểu diễn cấu dạng bền nhất) của(S)- 2-phenylbutan (quan sát từ liên kết đơn C2 -C3 ).Hướng dẫn1.H ra .N Ob .OOc .O HOa cN t( c2.HC H3HHC6 H5C H3 H3HHC6 H5H H3( )= 0,25 4= 10,5 2= 1Câu 5. Câu (3,5 điểm)Hãy xác định cấu trúc của các chất trong hai sơ đồ phản ứng sau:1 H32 SC1 H1 O3BD H2 CN H2 HC2 H5 c2 Ot Co r2 H3 +E H3 H2 H4 OO OG CHC1 H1 O26Biết DCC (N,N-đixiclohexylcacbođiimit, NCN là tác nhân hoạt hóa cho phản ứng tách nước giữa nhóm –NHR và nhóm –COOH.2 (CH 3) 3CCHOPh3P+CH 3CH 2CHOOH -AH3O +tCoBCH3ICOH -DB+DtCoEOOOF Hướng dẫn1.CH32molNBSROORACHBr2NaHCO3BDMSO,H2OCHONH2OHC2H5OHCCH=NOHAc2OtCoDCN1.PhMgBr2.H3O+OE1.NH3/MeOH2.NaBH4FNH2OOOGNHOHOODCCHC17H15NO2NOOHướng dẫn(CH3)3CCHO+CH3CH2CHOOH-AH3CCH3H3COHCH3OH3O+tCoH3CCH3H3CCH3OBPh3PCH3ICOH-D[Ph3P+CH3]I-[Ph3P=CH2]H3CCH3H3CCH3O+E[Ph3P=CH2]H3CCH3H3CCH3CH2tCoOOOOC(CH3)3OOH3CF 0,25 8= 20,25 6= 1,57Câu (3,0 điểm)Câu (3,0 điểm) Hợp chất hữu cơ tác dụng với thionyl clorua trong môi trường clorofom(SOCl2 /CHCl3 thu được B. Xử lí với tác nhân etanol/piridin thu được etyl benzoat. Khửhóa etyl benzoat với DIBAH/toluen thu được C. Cho tác dụng với NH3 thu được D, Dtác dụng với dung dịch Br2 /NaOH thu được E. Mặt khác, khi phản ứng với benzen (xúctác AlCl3 thu được F, tác dụng với hyđroxylamin thu đươc G. Trong môi trường axitHCl, có khả năng chuyển vị Beckmann tạo thành H. Hãy xác định cấu trúc của các chấttừ đến và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Biết DIBAH (điisobutyl nhôm hiđrua, lH).-------------------------PhOHSOCl2/CHCl 3OAPhClOBC 2H 5OHPhOC2H 5ODIBAH nPhHO +HOC2H 5CNH3PhNH2ODBr 2N HNH 2EPhClOBAlCl 3+OFNH 2OHNOHGHClONHHPhClOB0,375 3Câu (2,5 điểm)a Câu (2,5 điểm) a. Đề nghị sơ đồ phản ứng điều chế hợp chất alpha tetralon (O từ benzen vàanhiđric succinic (thông qua phản ứng hóa học và các chất vô cơ khác dùng trong phảnứng là: AlCl3 SOCl2 hỗn hống kẽm, dung dịch HCl).b. Fenclorac được dùng làm thuốc kháng viêm (anti-inflammatory). Hãy đề nghị sơ đồtổng hợp Fenclorac từ phenyl xiclohexan.8C HC lC cHướng dẫna.+OOOAlCl 3t CoOHOO1.Zn(Hg),HCl2.SOCl2ClOAlCl3t CoOb.B r2F r3 gE t2 r1 O2 H3 H2 CC l2F l3C OC l1 N2 H3 HC lO l2 n2 H3 +C HC lC 0,25 4= 11,59Trên đây chỉ là phần trích dẫn 10 trang đầu của tài liệu và có thế hiển thị lỗi font, bạn muốn xem đầyđủ tài liệu gốc thì ấn vào nút Tải về phía dưới.