Kỳ thi chọn học sinh giỏi thành phố lớp 12 THPT năm học 2015 – 2016 môn thi: Hóa học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
HÀ NỘI
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2015 – 2016
Môn thi: HÓA HỌC
Ngày thi: 02/10/2015
Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề thi gồm 02 trang)
Câu I (3,0 điểm)
1/ Hai nguyên tố X, Y đều thuộc nhóm A. Nguyên tử của X có phân lớp electron ngoài cùng là 3p, nguyên tử của Y có phân lớp electron ngoài cùng là 4s. Biết X, Y đều không phải là khí hiếm; tổng số electron ở các phân lớp ngoài cùng của X và Y là 7.
a) Xác định tên các nguyên tố X, Y. Viết cấu hình electron, cho biết tính chất kim loại, phi kim, vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
b) Viết phương trình hóa học tương ứng với các nguyên tố X, Y theo sơ đồ sau:
Y → Y(OH)2 → YOX2 → YCO3 → YX2 → Y(OH)2 →Y(XO3)2 → X2 → HBrO3.
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?
3/ Dung dịch axit C2H5COOH 0,01M (dung dịch A). Biết Ka = 10-4,89, Kw = 10-14.
a) Tính độ điện li của axit trong dung dịch A.
b) Tính độ điện li của axit propionic trong các trường hợp sau:
b.1. Thêm 40 ml dung dịch C2H5COOH 0,0475 M vào 10 ml dung dịch A.
b.2. Thêm 40 ml dung dịch C2H5COOH 6,25.10-3 M vào 10 ml dung dịch A.
Câu II (3,0 điểm)
1/ Hòa tan hết 0,775 gam đơn chất X màu trắng bằng dung dịch HNO3 thu được 0,125 mol khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và dung dịch chứa 2 axit. Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ biến hóa sau:
A
B
D
R
GA
LA
EAE
QA
DA
MA
+dd Ba(OH)2
+Ca, t0
+H2SO4
+CuSO4
+2NaOH
6000C
+H2O
+AgNO3
2000C
2500C
X
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.
2/ Cho 4,68 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 vào bình chứa 400 ml dung dịch HCl 0,1 M vừa đủ, phản ứng xong thu được dung dịch Y và còn một phần rắn không tan. Thêm tiếp dung dịch AgNO3 đến 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/ 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 phương trình hóa học của phản ứng đã xảy ra.
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 các phương trình hóa học xảy ra và giải thích sự xuất hiện màu xanh.
2/ a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa (tại 1000C) và monobrom hóa (tại 1270C) isobutan. Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc hai, 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.
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 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 kết tủa hai lần 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. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên hiđrocacbon A.
Câu IV (3,0 điểm)
1/ Tiến hành điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm từ các hóa chất tương ứng. Trình bày cách tiến hành và nêu hiện tượng của thí nghiệm đã làm.
2/ Viết phương trình hóa học theo sơ đồ biến hóa sau:
C2H5OH → A1 → (CH3COO)2Ca t0 A2 HCN A3 H2O/H+ A4→ A5→ A6 → polietyl metacrylat.
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 hỗn hợp X trong oxi dư, rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào lượng dư dung dịch Ba(OH)2 tạo ra 17,93 gam kết tủa. Đem kết tủa này cho phản ứng với dung dịch KMnO4 có mặt HNO3 dư, thấy khối lượng kết tủa còn lại là 2,33 gam. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tìm công thức phân tử của ankan.
Câu V (3,0 điểm)
1/ Có 4 amin đồng phân X1, X2, X3, X4 có công thức phân tử 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 công thức phân tử C3H8O. Trong cùng điều kiện đó X4 không cho hiện tượng gì. Sản phẩm của X1 khi tác dụng với natri nitrit có mặt của axit clohiđric, khi cho tác dụng với CuO ở 3000C cho sản phẩm là anđehit.
a) Tìm công thức cấu tạo của 4 amin nói trên.
b) Trình bày phương pháp hóa học để phân biệt 4 amin đó, viết các phương trình hóa học minh họa.
2/ Đốt cháy hoàn toàn 3,4 gam hợp 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 gam kết tủa trắng đồng thời khối lượng dung dịch giảm 7,16 gam.
a) Tìm công thức phân tử A biết tỉ khối hơi của A so với khí NH3 là 10 (ở cùng điều kiện).
b) Đun nóng 34 gam A trong 500 ml dung dịch NaOH 1M thấy tạo thành chất hữu cơ B. Phần dung dịch còn lại đem cô cạn thu được 41,6 gam chất rắn trong đó có một muối natri của axit hữu cơ đơn chức. Chất B phản ứng với Cu(OH)2 cho dung dịch xanh lam. Xác định công thức cấu tạo của A, biết các phản ứng hóa học đều xảy ra hoàn toàn.
Câu VI (4,0 điểm)
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. Hãy viết các phương trình hóa học chính xảy ra trong các quá trình (1), (2), (3).
2/ Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra 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.
3/ Chất X ở dạng tinh thể màu trắng có các tính chất sau:
Đốt X ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng. Hòa tan X vào nước được dung dịch A. Sục khí SO2 từ từ qua dung dịch A thấy có màu nâu, tiếp tục cho SO2 vào thì màu nâu biến mất và thu được dung dịch B. Thêm một ít HNO3 vào dung dịch B, sau đó thêm dung dịch AgNO3 tạo kết tủa màu vàng. Mặt khác, hòa tan 0,1 gam X vào nước, thêm dung dịch KI dư và vài ml dung dịch H2SO4 loãng, lúc đó dung dịch có màu nâu, thêm tiếp dung dịch Na2S2O3 đến khi dung dịch mất màu nâu thì cần dùng vừa hết 37,4 ml dung dịch Na2S2O3 0,1 M. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tìm công thức chất X.
Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; 
Br = 80; Ag = 108; I = 127; Ba = 137.