[2001 – 2002] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Hà Nội

Câu I: (3,5 điểm)

1/ Có các lọ mất nhãn, trong mỗi lọ đựng một trong các dung dịch không màu sau đây: KCl, KHCO3, K2CO3, KHSO4, KOH, BaCl2. Trình bày phương pháp đơn giản nhất chỉ dùng ống nghiệm và giấy quì tím để nhận biết các dung dịch trên. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

2/ Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp rắn gồm CuS và FeS2 trong HNO3 đặc, đun sôi, phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:
CuS + HNO3 → CuSO4 + NO2 + H2O
FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O
Hãy: a) Cân bằng phương trình của mỗi phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.
b) Xác định sự có mặt của 2 ion kim loại có trong dung dịch bằng một thuốc thử. Viết phương trình phản ứng.

Câu II: (5 điểm)

1/ Từ một thể tích dung dịch HCl có pH=4 được pha loãng bằng nước thành dung dịch có thể tích gấp 1000 lần. Tính pH của dung dịch đó.

2/ Trộn 10 ml dung dịch HCl với 20 ml dung dịch HNO3 và 20 ml dung dịch H2SO4 thu được dung dịch A. Pha thêm nước để nâng thể tích lên gấp đôi được dung dịch B. Trung hòa hoàn toàn 50 ml dung dịch B bằng 16 ml dung dịch NaOH 8% (d=1,25 g/ml) rồi cô cạn dung dịch tạo thành được 2,73 gam chất rắn. Mặt khác khi cho lượng dư dung dịch BaCl2 tác dụng với 20 ml dung dịch B thu được 0,466 gam chất kết tủa trắng. Tính nồng độ mol/lit của các dung dịch axit ban đầu.

3/ Cho 1,3 gam kim loại M hòa tan hoàn toàn trong axit HNO3 rất loãng, dung dịch thu được đem phản ứng với dung dịch NaOH đun nóng khi đó có 0,112 lit khí thoát ra (đktc). Xác định kim loại M.

Câu III: (6,5 điểm)

1/ Hãy nêu và giải thích hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a) Cho benzen vào ống nghiệm chứa dung dịch brôm trong nước, lắc kỹ rồi để yên.
b) Cho benzen vào ống nghiệm chứa brôm lỏng, lắc kỹ rồi để yên.
c) Cho benzen, brôm và bột sắt vào ống nghiệm, rồi đun nóng nhẹ.

2/ Hidro cacbon A có công thức phân tử C8H6, làm mất mầu dung dịch nước brom và phản ứng được với AgNO3 trong dung dịch NH3 tạo thành hợp chất hữu cơ B. Chất A phản ứng với nước có mặt muối thủy ngân tạo thành chất C8H8O (chất D), chất D kết hợp với H2 tạo thành chất C8H10O (chất E). Chất E đem đun nóng với dung dịch KMnO4 sau đó với axit sẽ thu được chất C7H6O2 (chất G), chất G phản ứng với ancol etylic tạo thành chất C9H10O2 (chất H). Chất A dễ dàng tham gia phản ứng với H2 tạo thành chất C8H10 (chất K), chất K tác dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc cho hỗn hợp chất có thành phần giống nhau C8H9NO2 (chất M, M’ là sản phẩm chính).
a) Viết công thức cấu tạo các chất A, B, D, E, G, H, K, M, M’.
b) Viết các phương trình phản ứng tạo ra A, B, D, E, G, H, K, M, M’ theo quá trình diễn ra ở trên.

3/ Có bao nhiêu tripeptit được tạo ta từ glyxin NH2-CH2-COOH, alanin CH3-CH(NH2)-COOH, và phenyl alanin C6H5-CH2-CH(NH2)-COOH? Viết công thức cấu tạo các tripeptit đó.

Câu IV: (5 điểm)

1/ Hai hidro cacbon A và B đều chứa 85,7% C. Khi bị oxi hóa mạch bằng KMnO4 trong môi trường axit thì cả hai đều bị gãy mạch cacbon ở liên kết C=C tạo ra một axit hữu cơ đơn chức D duy nhất. Ở đktc, trong trạng thái hơi thì 1 lit chất D có khối lượng là 5,36 gam. Phân tử D không chứa nhóm CH2, không chứa nhóm CH.
a) Tìm công thức tổng quát của A và B.
b) Xác định công thức cấu tạo của A, B, D và gọi tên chúng.
c) Viết phương trình phản ứng của A (hoặc B) với dung dịch KMnO4 trong nước ở nhiệt độ thường, biết rằng phản ứng tạo thành MnO2.

2/ Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất X là anđehit mạch thẳng thu được 38,72 gam CO2 và 7,92 gam H2O. Biết rằng, cứ 1 thể tích hơi chất X phản ứng với tối đa với 3 thể tích H2, sản phẩm thu được nếu cho tác dụng với Na dư sẽ cho thể tích H2 bằng thể tích hơi X tham gia phản ứng ban đầu.
a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X.
b) Viết công thức cấu tạo các đồng phân của X.