[2008 – 2009] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Hà Nội

Câu I. (2,5 điểm)

1/ Có cân bằng 2SO2+O2 ⇌ 2SO3 ΔH < 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 He vào bình chứa.
Giải thích.

2/ Vì sao khi cho thêm natri axetat lại làm chậm quá trình giải phóng H2 của phản ứng giữa kẽm với axit clohidric?

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 tại 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 của muối).

4/ Từ thực nghiệm thấy rằng khi cho NaNO3 rắn vào H3PO4 đặc lấy dư rồi đun nóng có thoát ra 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 tác dụng với dung dịch axit H3PO4 loãng ở nhiệt độ thường có thể thu được HNO3 được 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 57kJ. 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 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 45ml dung dịch NaOH 2M. Xác định công thức của halogenua đó.

Câu III. (4 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 của tinh thể muối tách ra.

2/ Trộn 3 oxit kim loại là FeO, CuO, MO (M là kim loại chưa biết chỉ có số oxi hóa +2 trong hợp chất) theo tỷ lệ 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 thu được V lít (đktc) khí NO duy nhất và dung dịch chỉ chứa muối nitrat kim loại. Xác định kim loại M và tính V.

Câu IV. (3,5 điểm)

1/ Khi crackinh 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 tham gia phản ứng trên?

2/ Phản ứng cộng hợp HBr với hợp chất A theo tỷ 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% Brom về khối lượng, còn lại là C và H. Biết tỉ khối hơi của hỗn hợp này so với O2 nhỏ hơn 6,5. Xác định công thức cấu tạo của A và của các sản phảm trong D.

3/ Hidrocacbon 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% khối lượng kim loại. Biết rằng M trong muối Y có số oxi hóa +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 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 nhánh với axit H2SO4 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 tỷ lệ mol bằng nhau. Tìm công thức của 2 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 140 đến 160) cần 1,456 lit O2 (đktc) tạo thành CO2 và H2O theo tỷ lệ khối lượng tương ứng 2,93:1. X tác dụng được với dung dịch NaOH, không tác dụng được với Na kim loại.
a) Tìm công thức phân tử và viết 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 có công thức C7H5O2Na. B tác dụng với nước Brom có thể tạo ra hợp chất D, trong phân tử D chứa 64% Brom về khối lượng. Khử 6,1 gam 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 anhidrit axetic (CH3COO)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 được 6,48 gam Ag kết tủa. Tìm công thức cấu tạo dạng mạch hở của A.

2/ Khi thủy phân hoàn toàn 1mol pentapeptit X thì thu được 2 mol glyxin, 1mol alanin, 1mol valin, 1mol 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 X.

3/ Khi thủy phân không hoàn toàn 29,2 gam đipeptit thiên nhiên bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối, trong đó có 19,4 gam muối X. Trong phân tử X có chứa 23,71% khối lượng natri. Xác định công thức cấu tạo có thể có của đipeptit ban đầu.