[2015 – 2016] Thi học sinh giỏi lớp 12 – Hà Nội

Câu I (3,0 điểm):

(Xem giải) 1. Hai nguyên tố X, Y đều thuộc các nhóm A. Nguyên tử của X có phân lớp e lớp ngoài cùng là 3p, nguyên tử của Y có phân lớp ngoài cùng là 4s. Biết X, Y đều không là khí hiếm; tổng các e ở các phân lớp ngoài cùng của X và Y là 7

a) Tìm X, Y. Viết cấu hình e, cho biết tính chất kim loại, phi kim, vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn.

b) Hoàn thành sơ đồ sau:

Y → Y(OH)2 → YOX2 → YCO3 → YX2 → Y(OH)2 → Y(XO3)2 → X2 → HBrO3

(Xem giải) 2. Người nông dân thường dùng vôi bột để cải tạo loại đất nào? Tại sao không nên trộn vôi bột với phân ure để bón ruộng?

(Xem giải) 3. Dung dịch axit propionic 0,01M (dung dịch A). Biết Ka = 10^-4,89; Kw = 10^-14.

a) Tính độ điện li của axit trong A.

b) Tính độ điện li của axit propionic trong hai trường hợp sau:

– TH1: Thêm 40 ml dung dịch axit propionic 0,0475M vào 10 ml dung dịch A.

– TH2: Thêm 40 ml dung dịch axit propionic 6,25.10-3M vào 10 ml dung dịch A.

Câu II (3,0 điểm):

(Xem giải) 1. Hòa tan hết 0,775 gam đơn chất X màu trắng bằng dung dịch HNO3 thu được 0,125 mol khí NO2 (sp khử duy nhất của N+5) và dung dịch chứa hai axit. Viết phản ứng theo sơ đồ sau:

Biết các chất A, B, D, E, M, G, L, Q, R đều là hợp chất của X và có phân tử khối thỏa mãn: MA + ML = 449; MB + ME = 100; MG + MM = 444; MD + MQ = 180.

(Xem giải) 2. Cho 4,68 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 vào bình chứa 400 ml dung dịch HCl 0,1M vừa đủ, phản ứng xong thu được dung dịch Y và còn một phần chất rắn không tan. Thêm tiếp AgNO3 dư vào bình phản ứng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được kết tủa Z. Tính khối lượng kết tủa Z.

Câu III (4,0 điểm):

1.

(Xem giải) a) Clorofom tiếp xúc với không khí ngoài ánh sáng sẽ bị oxi hóa thành photgen (cacbonyl điclorua) rất độc. Để ngừa độc người ta bảo quản clorofom bằng cách cho thêm một lượng nhỏ ancol etylic để chuyển photgen thành đietyl cacbonat không độc. Viết phản ứng xảy ra.

(Xem giải) b) Đun nóng vài giọt clorofom với lượng dư dung dịch NaOH sau đó nhỏ thêm vài giọt dung dịch KMnO4 thấy hỗn hợp xuất hiện màu xanh. Viết phản ứng và giải thích sự xuất hiện màu xanh.

(Xem giải) 2.

a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa tại 100°C và monobrom hóa tạo 127°C isobutan. Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc hai và bậc ba trong phản ứng clo hóa lần lượt là 1,0 : 4,3 : 7,0 và trong phản ứng brom hóa là 1 : 82 : 1600.

b) Dựa vào kết quả tính được ở câu (a), cho nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan.

(Xem giải) 3. Hiđrocacbon A không làm mất màu dung dịch brom. Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol chất A rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH)2 thu được chất kết tủa và khối lượng dung dịch trong bình tăng lên 1,32 gam. Thêm tiếp dung dịch Ca(OH)2 dư vào dung dịch thu được thấy lượng kết tủa tăng lên, tổng khối lượng hai lần kết tủa là 20 gam. Chất A không phản ứng với dung dịch KMnO4/H2SO4 đun nóng, còn khi monoclo hóa trong điều kiện chiếu sáng thì chỉ tạo một sản phẩm hữu cơ duy nhất. Tìm CTPT, CTCT và tên gọi của A.

Câu IV (3,0 điểm):

(Xem giải) 1. Trình bày cách điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm từ các hóa chất tương ứng. Nêu hiện trượng của thí nghiệm đã làm.

(Xem giải) 2. Hoàn thành sơ đồ sau:

C2H5OH → A1 → (CH3COO)2Ca (t°) → A2; A2 + HCN → A3; A3 + H2O/H+ → A4 → A5 → A6 → Polietyl metacrylat.

(Xem giải) 3. Hỗn hợp khí X gồm hiđro sunfua và ankan được trộn với nhau theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1 : 4. Đốt cháy hoàn toàn X trong oxi dư rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư tạo ra 17,93 gam kết tủa. Đem lượng kết tủa trên phản ứng với dung dịch KMnO4 có mặt HNO3 dư thấy khối lượng kết tủa còn lại là 2,33 gam. Viết phản ứng và tìm CTPT của ankan.

Câu V (3,0 điểm):

(Xem giải) 1. Có 4 amin đồng phân X1, X2, X3, X4 có công thức phân tử là C3H9N. Chất X1 và X3 khi chế hóa với natri nitrit có mặt của axit clohiđric giải phóng khí nitơ và đều cho sản phẩm có CTPT là C3H8O. Trong cùng điều kiện đó X4 không có hiện tượng gì. Sản phẩm của X1 khi tác dụng với NaNO2/HCl, khi cho tác dụng với CuO ở 300°C cho sản phẩm là anđehit.

a) Tìm CTCT của 4 amin trên.

b) Trình bày cách phân biệt 4 amin trên.

(Xem giải) 2. Đốt cháy hoàn toàn 3,4 gam chất hữu cơ A thuần chức, cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy xuất hiện 16,0 gam kết tủa trắng đồng thời khối lượng dung dịch giảm 7,16 gam.

a) Tìm CTPT của A biết tỉ khối hơi của A so với amoniac là 10.

b) Đun nóng 34 gam A trong 500 ml dung dịch NaOH 1M thấy tạo thành hợp chất hữu cơ B. Phần dung dịch còn lại đem cô cạn thu được 41,6 gam chất rắn trong đó có 1 muối natri của axit hữu cơ đơn chức. Chất B phản ứng với Cu(OH)2 cho dung dịch xanh lam. Tìm CTCT của A biết phản ứng hoàn toàn.

Câu VI (4,0 điểm):

(Xem giải) 1. Trong công nghiệp, brom được điều chế từ nước biển theo quy trình như sau: Cho một lượng dung dịch H2SO4 vào một lượng nước biển, tiếp theo sục khí clo vào dung dịch mới thu được (1), sau đó dùng không khí lôi cuốn hơi brom vào dung dịch Na2CO3 tới bão hòa brom (2). Cuối cùng cho H2SO4 vào dung dịch đã bão hòa brom (3), thu hơi brom rồi hóa lỏng.

a) Hãy viết các phương trình hóa học chính xảy ra trong các quá trình (1), (2), (3).

b) Nhận xét về mối quan hệ giữa phản ứng xảy ra ở (2) và (3).

(Xem giải) 2. Nêu hiện tượng xảy ra và viết phản ứng trong các thí nghiệm sau:

a) Cho từ từ đến dư dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH, sau đó thêm tiếp từ từ đến dư dung dịch HCl vào bình phản ứng.

b) Thêm từ từ đến dư dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3.

(Xem giải) 3. Chất X ở dạng tinh thể màu trắng có các tính chất hóa học sau: Đốt nóng X ở nhiệt độ cao do ngọn lửa màu vàng. Hòa tan X vào nước được dung dịch A. Cho khí SO2 đi từ từ qua dung dịch A thấy xuất hiện màu nâu, khi tiếp tục cho SO2 đi qua thì màu nâu mất đi do thu được dung dịch B. Thêm một ít dung dịch HNO3 vào dung dịch B sau đó thêm lượng dư AgNO3 thấy xuất hiện kết tủa màu vàng. Hòa tan X vào nước thêm vào một ít dung dịch H2SO4 loãng và KI thấy xuất hiện màu nâu và màu nâu mất đi khi thêm dung dịch Na2S2O3 vào.

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra?

b) Để xác định công thức phân tử của X người ta hòa tan 0,1 gam X vào nước, thêm lượng dư KI và vài ml dung dịch H2SO4 dung dịch có màu nâu, chuẩn độ I2 thoát ra (chất chỉ thị là hồ tinh bột) bằng dung dịch Na2S2O3 0,1M mất màu thì tốn hết 37,4ml dung dịch Na2S2O3. Tìm công thức phân tử X?