Đề học sinh giỏi tỉnh Hóa học 12 chuyên năm 2021 – 2022 sở GD&ĐT Lạng Sơn

ONTHITHPT.com giới thiệu đến bạn đọc nội dung đề thi và bảng đáp án / lời giải đề học sinh giỏi tỉnh Hóa học 12 chuyên năm 2021 – 2022 sở GD&ĐT Lạng Sơn.

Câu 1 (2,5 điểm). 1. R là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hiđro có dạng RH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử nguyên tố R có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. a) Xác định nguyên tố R, viết cấu hình electron của nguyên tử. b) Ở điều kiện thường RH3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử RH3, oxit bậc cao nhất, hiđroxit bậc cao nhất của R. 2. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích. 3. Triti là đồng vị của nguyên tố Hiđro phân rã theo quy luật bậc nhất với chu kì bán rã là 12,5 năm. Mất bao nhiêu năm để hoạt độ của mẫu triti giảm đi còn lại 15% so với ban đầu? Câu 2 (2,5 điểm). 1. Phản ứng I- + OCl-→ IO- + Cl- (*) có cơ chế phản ứng như sau: OCl- + H2O 1 1 K K− HOCl + OH- nhanh HOCl + I- 2 k HOI + Cl- chậm HOI + OH3 3 K K− H2O + IO- nhanh Viết biểu thức định luật tốc độ của phản ứng (*). 2. Để nghiên cứu động học của phản ứng: 2[Fe(CN)6] 3− + 2I− 2[Fe(CN)6] 4− + I2 (**). Người ta đo tốc độ đầu của sự hình thành iot ở 4 hỗn hợp dưới đây. Các hỗn hợp ban đầu không chứa iot. c([Fe(CN)6] 3−) mol/L c(I−) mol/L c([Fe(CN)6] 4−) mol/L Tốc độ đầu mmol.L−1. h −1 Thí nghiệm 1 Hỗn hợp 1 1 1 1 1 Thí nghiệm 2 Hỗn hợp 2 2 1 1 4 Thí nghiệm 3 Hỗn hợp 3 1 2 2 2 Thí nghiệm 4 Hỗn hợp 4 2 2 1 16 Trong trường hợp tổng quát, tốc độ phản ứng được biểu thị bởi phương trình: dc(I)2 dt = k.ca ([Fe(CN)6] 3−).cb (I−).cd ([Fe(CN)6] 4−).ce (I2) Xác định giá trị của a, b, d, e và hằng số tốc độ k của phản ứng (**). Câu 3 (2,5 điểm).

1. Entanpi hình thành tiêu chuẩn và entropi tiêu chuẩn đo ở 298K của một số chất như sau: CO2 (dd) H2O (l) NH3 (dd) (H2N)2C=O (dd)  Hht (KJ/mol) -412,9 -285,8 -80,8 -317,7 S o (J. K-1. mol-1) 121,0 69,9 110,0 176,0 Trong dung dịch nước, ure bị thủy phân theo phương trình sau: (H2N)2C=O (dd) + H2O (l) ↔ 2 NH3 (dd) + CO2 (dd) a) Hãy tính  G o và hằng số cân bằng của phản ứng trên ở 298K. b) Ở 298K trong các điều kiện sau đây: [(H2N)2C=O] = 1,0M; [H2O] = 55,5M; [CO2] = 0,1M; [NH3] = 0,01M, phản ứng thuỷ phân ure có xảy ra hay không? 2. Xét phản ứng khử FeO bằng H2 trong một bình kín không có không khí ở 1500K FeO (rắn) + H2 (khí) ↔ Fe (rắn) + H2O (khí) a) Thực nghiệm cho biết: Cần lấy số mol khí H2 gấp 3 lần số mol FeO để khử được hết lượng FeO đã lấy. Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 1500K. ĐỀ THI CHÍNH THỨC 2 b) Nếu khử 30 mol FeO bằng y mol H2 thì khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng thấy 80% lượng oxit ban đầu đã phản ứng. Tính y và thành phần % theo thể tích các khí trong hỗn hợp sản phẩm. Câu 4 (2,5 điểm). 1. Hòa tan hoàn toàn 2,64 gam hỗn hợp FeS2 và FeO trong 62 gam dung dịch HNO3, thu được 3,808 lít khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất (đktc) và dung dịch X (biết trong X, sản phẩm oxi hóa là Fe3+ và SO4 2-).

Dung dịch X phản ứng vừa đủ với 240 ml dung dịch NaOH 1M. a) Tính %m các chất trong hỗn hợp ban đầu. b) Tính C% của dung dịch HNO3 ban đầu. 2. Hoàn thành các phương trình hóa học sau: (1) X1 + H2O → X2 + … (2) X1 + NaOH → X3 + … (3) Cu + X3 → … (4) S + X1 → … (5) SiO2 + X2 → … Biết X1 là đơn chất mà nguyên tử của nó có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là np2n+1. Câu 5 (2,0 điểm). 1. Tính độ điện ly của ion CO3 2- trong dung dịch Na2CO3 có pH = 11,6 (dung dịch A) Cho: CO2 + H2O HCO3 – + H+ Ka1 = 10-6,35 HCO3 – H + + CO3 2- Ka2 = 10-10,33 2. Thêm dung dịch chứa ion Ag+ vào dung dịch hỗn hợp Cl− (0,1M) và 2 CrO4 − (0,01M). a) Hỏi kết tủa AgCl hay kết tủa Ag2CrO4 xuất hiện trước? b) Tính nồng độ ion Cl− khi kết tủa Ag2CrO4 bắt đầu xuất hiện. Cho 9,75 10 TAgCl − = ; 2 4 11,95 10 TAg CrO − = Câu 6 (3,0 điểm). 1. Cho các chất sau: 2+ (+) (-) N O N N H N S A B C D E F G a) Hợp chất nào trên đây có tính thơm? Giải thích. b) So sánh nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của D, F, G. Giải thích. 2. Cho 5 hợp chất hữu cơ và các giá trị pKa sau: COOH OH COOH OH COOH OH O NO2 2N COOH SH pK1 : 0,3 3,0 3,5 4,2 9,9 pK2 : 7 8 13 Hãy quy kết các giá trị pKa cho từng nhóm chức trong 5 hợp chất trên (không cần giải thích). Câu 7 (3,0 điểm). 1. Vận dụng bảo vệ nhóm chức, hãy viết sơ đồ chuyển hóa từ (CH3)2CClCHO điều chế ra CH2=C(CH3)CHO. 2. Hợp chất 3-etyl-7-metylđeca-2,6-đien-1-ol (A) khi đun nóng với dung dịch axit dễ dàng đóng vòng chuyển sang hợp chất B có cùng công thức phân tử với.

A. Ozon phân B chỉ thu được một hợp chất hữu cơ duy nhất. Tìm công thức cấu tạo B và viết cơ chế chuyển A thành B. 3. Xitral (C10H16O) là một monotecpen-anđehit có trong tinh dầu chanh. Oxi hóa xitral bằng KMnO4 thu được HOOC-COOH, CH3COCH3 và CH3COCH2CH2COOH. Từ xitral người ta điều chế β-ionon để điều chế vitamin A. a) Xác định công thức cấu tạo và viết tên hệ thống của xitral. 3 b) Để chuyển hóa xitral thành β-ionon, người ta cho xitral tác dụng với CH3COCH3/Ba(OH)2 thu được hợp chất hữu cơ X (C13H20O), rồi axit hóa X bằng H2SO4 thu được β-ionon (C13H20O). Tìm công thức cấu tạo X và viết cơ chế chuyển X thành β-ionon. Câu 8 (2,0 điểm). 1. a) HSCH2CH(NH2)COOH (xistein) có các pKa: 1,96; 8,18; 10,28. Các chất tương đồng với nó là HOCH2CH(NH2)COOH(serin), HSO3CH2CH(NH2)COOH (axit xisteic). Hãy xác định cấu hình R/S đối với L-serin và axit L-xisteic. b) Hãy quy kết các giá trị pKa cho từng nhóm chức trong phân tử xistein. Viết công thức của xistein khi ở pH = 1,5. 2. Thủy phân hoàn toàn một nonapeptit X thu được Arg, Ala, Met, Ser, Lys, Phe2, Val, và Ile. Sử dụng phản ứng của X với 2,4-đinitroflobenzen xác định được Ala. Thuỷ phân X với trypsin (tác nhân phân cắt mạch peptit ở sau gốc Lys và Arg) thu được pentapeptit (Lys, Met, Ser, Ala, Phe), đipeptit (Arg, Ile) và đipeptit (Val, Phe). Thuỷ phân X với BrCN (tác nhân phân cắt mạch peptit ở sau gốc Met) dẫn đến sự tạo thành một tripeptit (Ser, Ala, Met) và một hexapeptit. Thuỷ phân với cacboxypeptiđaza cả X và hexapeptit đều cho Val. Hãy xác định thứ tự các amino axit trong X.