Đề thi HSG Hóa (Thái Nguyên)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO                    KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI     THÁI NGUYÊN                        LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2007 – 2008                                                 Môn: HOÁ HỌC                                             Thời gian: 150 phút                                          Câu 1. (2,0 điểm)    Cho A, B, C, D, E, F là các hợp chất hữu cơ có oxi của nguyên tố X tác dụng với dung dịch NaOH tạo ra chất Y và nước. Phân tử chất X có tổng số proton, nơtron nhỏ hơn 35 và có tổng đại số các số oxi hoá ( số oxi hoá dương lớn nhất, hai lần số oxi hoá âm nhỏ nhất ) bằng -1. Hãy xác định các chất trên và viết các phương trình hoá học , biết dung dịch các chất A, B, C làm quỳ tím hoá đỏ, dung dịch các chất E, F vừa có phản ứng axit vừa có phản ứng bazơ. Câu 2. (2,0 điểm)      1. Viết cấu trúc Lewis ( công thức electron theo quy tắc bát tử ) của NO2 và nêu dạng hình học của nó. Dự đoán dạng hình học của ion NO2- và ion NO2+. So sánh hình dạng của của 2 ion với NO2.            2. Năng lượng liên kết của N-N bằng 163 kJ.mol-1, của N ≡ N bằng 945 kJ.mol-1. Từ 4 nguyên tử N có thể tạo ra 1 phân tử N4 tứ diện đều hoặc 2 phân tử N2 thông thường. Trường hợp nào thuận lợi hơn? Hãy giải thích. Câu 3. (2,0 điểm)    1. 1200 và 1080 là số đo góc liên kết quan sát được trong hai hợp chất trimetylamin (H3C)3N và trisilylamin (H3Si)3N. Hãy gán trị số đo góc liên kết cho mỗi hợp chất và giải thích sự khác biệt này.    2. Phản ứng của NaNO3 trong nước với hỗn hống Na/Hg cũng như phản ứng của etylnitrit C2H5NO2 với hydroxylamine NH2OH có mặt Natrietoxit C2H5ONa cho cùng một sản phẩm. Sản phẩm này là muối của một axit yếu (X) không bền chứa nitơ, axit X đồng phân hoá thành một sản phẩm có ứng dụng trong thành phần nhiên liệu tên lửa. Viết phương trình hoá học, công thức cấu trúc ( dạng hình học ) của axit X và đồng phân nói trên. Câu 4. (3,0 điểm)        Một dung dịch A gồm có các ion Ag+ (0,10M), Cu2+ (0,10M), Mg2+ (0,01M), Zn2+ (0,10M), Ba2+ (0,01M) và H+ (1,00M).    1. Hỏi anion nào trong số các ion SO42-, NO3-, Cl-, S2-, HSO32- có thể có mặt trong dung dịch A? Tại sao?         2. Thêm NH3 đặc vào dung dịch A sao cho nồng độ NH3 tự do [NH3]=1M ( coi thể tích dung dịch không thay đổi khi thêm NH3).  a) Tính pH của dd thu được ( dd B)  b) Có những hiện tượng nà xảy ra và có những cation nào có mặt trong dung dịch B? Viết các phương trình phản ứng.  c) Hãy tìm cách nhận biết các cation có mặt trong dd B. Cho pKa của NH4+=9,24; tích số tan của Mg(OH)2 : Ks= 10-11. Câu 5. (4,0 điểm)      1. Hòa tan 0,1 mol AgNO3 trong 1 lít dd NH3. Tính nồng độ tối thiểu mà dd NH3 phải có để khi thêm 0,5 mol NaCl vào dd Ag+ trong dd NH3 ta không được kết tủa AgCl. Cho hằng số phân li của Ag(NH3)2+: K=6.10-8; TAgCl = 1,6 . 10-10      2. Khi đổ 100g NaHSO4 vào 100g dd K2CO3 thì thu được 198,9g hỗn hợp. Nếu đổ 100g dd K2CO3 vào 100g dd NaHSO4 thì thu được 197,8g hỗn hợp. Mặt khác nếu thêm 50g dd NaHSO4 vào 100g dd K2CO3 thì thu được 150g dd hỗn hợp. Giải thích hiện tượng và tính C% dd ban đầu. Câu 6. (2,0 điểm)    Hoàn chỉnh các phương trình hóa học dạng ion cho những phản ứng sau: a) NO + KMnO4 -> MnO2 + ... b) HNO2 + HI -> I2 + ... c) HNO2 + FeSO4 + H2SO4 -> N2 + ... d) NaNO2 + Cr2O72- + H2SO4 -> ... Câu 7. (3,0 điểm)        Cho 1,08 g hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dd axit HNO3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dd A và 224ml ( đo ở 354,9K và 988mmHg) hỗn hợp khí B khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của CO2 so với Nitơ.