[2002 – 2003] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Hà Nội

Câu I: (4 điểm)

1/ Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:
a) FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
b) Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NaOb + H2O
c) FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NaOb + H2O

2/ Cho một lượng bột đồng tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 63%, giải phóng khí duy nhất NO2, thu được dung dịch A trong đó nồng độ HNO3 còn lại 46%. Thêm vào A một lượng bột bạc, khuấy kỹ để hòa tan hết, khí duy nhất thu được là NO, dung dịch B thu được có nồng độ HNO3 là 36%.
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra.
b) Tính nồng độ phần trăm của các muối đồng và muối bạc trong dung dịch B.

Câu II: (3 điểm)
Axit photphonic (tên khác là axit photphorơ) H3PO3 là chất rắn màu tráng, tan nhiều trong nước tạo ra dung dịch yếu nhưng nó là chất khử mạnh.

1/ Viết phương trình phản ứng của H3PO3 với NaOH. Giải thích vì sao chỉ có thể thu được hai loại muối natri của axit trên?

2/ Viết các phương trình phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:
a) H3PO3 + AgNO3 + H2O → Ag + (axit 1) + (axit 2)
b) (axit 1) + Ca(NO3)2 → (axit 2) + (kết tủa 1)
c) (axit 2) + Cu → NO↑ + …
d) H3PO3 + Cl2 + H2O → Ag + (axit 1) + (axit 3)
e) (axit 3) + AgNO3 → (axit 2) + (kết tủa 2)
g) PCl3 + H2O → H3PO3 + (axit 3)

3/ Tính pH của dung dịch thu được khi hòa tan 0,1 mol PCl3 vào 1 lit nước (bỏ qua sự phân li của H3PO3).

Câu III: (2,5 điểm)
Dung dịch X có pH=2 chứa H2SO4 và muối sunphat của kim loại M (có hóa trị không đổi trong hợp chất). Cho 500 ml dung dịch X phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 có pH=13, người ta thấy rằng để thu được lượng kết tủa tối đa cần 250 ml dung dịch Ba(OH)2. Nung kết tủa thu được trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 3,3125 gam chất rắn.
Tìm công thức của muối sunphat và nồng độ của nó trong dung dịch X.

Câu IV: (4,5 điểm)

1/ Cân bằng các phương trình phản ứng sau:

2/ Hidro cacbon A có công thức phân tử C11H20 phản ứng được với hidro có xúc tác theo tỉ lệ mol 1:2; khi bị oxi hóa cho các sản phẩm hữu cơ sau: CH3-CH2-COOH; CH3-CH2-CO-CH3; HOOC-CH2-CH2-COOH.
a) Xác định công thức cấu tạo của A.
b) Viết công thức cấu tạo các đồng phân hình học của A.

3/ Nêu phương pháp hóa học để phân biệt 2 đồng phân (không viết phương trình phản ứng):
HO-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)- CH2-OH (A)
HO-CH2-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH2-CH2-OH (B)

Câu V: (3,5 điểm)

1/ Cho dãy chuyển hóa:

a) Cho biết công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E.
b) Viết các phương trình phản ứng (1), (2), (3).

2/ Một hợp chất hữu cơ Y có tỉ lệ khối lượng C, H, O, N lần lượt là 9:1,75:8:3,5. Khi tác dụng với dung dịch HCl hoặc tác dụng với dung dịch NaOH đều với tỉ lệ mol là 1:1 và mỗi trường hợp chỉ tạo ra một muối duy nhất.
a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của Y.
b) Chất Z là một đồng phân của Y cũng tác dụng được với dung dịch HCl và với dung dịch NaOH, ngoài ra đồng phân này còn có khả năng làm mất màu dung dịch brom. Viết công thức cấu tạo của nó.

Câu VI: (2,5 điểm)
Cho sơ đồ phản ứng sau:

Trong đó ba hợp chất hữu cơ A, B, E có thành phần khối lượng như sau

Biết rằng 2,68 gam chất E phản ứng vừa đủ với 26,7 ml dung dịch NaOH 1,5M.
Xác định công thức cấu tạo của các chất A, B, E. Viết các phương trình phản ứng.