Đề thi học sinh giỏi thành phố Đà Nẵng môn Hóa lớp 11 năm học 2010 - 2011 (Có đáp án)

Câu I: (2,0 điểm)

1. Nêu hiện tượng, viết phương trình ion rút gọn xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a) Cho dung dịch NH₃ dư vào dung dịch hỗn hợp Fe(NO₃)₃, CuCl₂.
b) Cho dung dịch Na₂CO₃ dư vào dung dịch hỗn hợp MgSO₄, Al₂(SO₄)₃.

2. Cho từ từ dung dịch HCl 35% vào 56,76 mL dung dịch NH₃ 16% (D = 0,936 g/mL) ở 20⁰C cho đến khi trung hòa vừa đủ thu được dung dịch A. Làm lạnh dung dịch A về 0⁰C thì thu được dung dịch B có nồng độ 22,9% và có m gam muối kết tủa. Xác định m.

3. Cho 200 mL dung dịch KOH vào 400 mL dung dịch ZnSO₄ thu được kết tủa, sấy khô, cân nặng 4,95 gam. Sục V lít khí CO₂ (đktc) vào dung dịch nước lọc thì thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính nồng độ mol/L của dung dịch ZnSO₄ và dung dịch KOH. Biết rằng cũng V lít CO₂ trên khi sục qua 250 mL dung dịch Ca(OH)₂ 2M thì thu được 30 gam kết tủa.

Câu II: (1,5 điểm)

1. Giải thích vì sao ở điều kiện thường nitơ tồn tại dạng phân tử N₂, không ở dạng N₄. Trong khi đó photpho lại tồn tại ở dạng P₄ chứ không phải P₂. Biết năng lượng liên kết:

2. Hòa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch HNO₃ loãng thu được 10,08 L (đktc) hỗn hợp khí X gồm NO và N₂O và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hidro là 59/3. Cô cạn dung dịch Y thu được 220,11 gam muối khan. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A.

Câu III: (3,0 điểm)

1. Dựa vào thuyết lai hóa, giải thích tại sao vòng xiclopropan kém bền nhất trong các vòng monoxicloankan?

2. Tinh chế xiclopropan có lẫn propin và propan.

3. Hãy gọi tên và sắp xếp các hợp chất sau theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi. Giải thích vắn tắt.

4. a) A là hiđrocacbon mạch hở chứa 87,8%C, 12,2%H. Phân tử khối của A < 90. A có 3 đồng phân hình học. Xác định công thức cấu tạo của A và biểu thị cấu trúc 3 đồng phân hình học của A dưới dạng cấu tạo thu gọn nhất.

b) Vẽ ba đồng phân cấu dạng bền của 1,2-đimetylxiclohexan. Viết công thức Newman cho đồng phân bền nhất trong 3 đồng phân cấu dạng trên.

Câu IV: (2,0 điểm)

1. Viết phương trình thực hiện chuyển hóa sau, biết A, B, C, D là sản phẩm chính:

Nêu vai trò của H₂SO₄ trong các phản ứng (2),(4).

2. Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon A, B đồng đẳng liên tiếp (thuộc một trong các dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch nước vôi trong, thấy xuất hiện 20 gam kết tủa và khối lượng dung dịch trong bình tăng thêm 7,4 gam. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch nước lọc sau phản ứng, thấy lượng kết tủa tăng dần, khi kết tủa cực đại thì lượng NaOH cần dùng ít nhất là 6 gam.
a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A, B.
b) Cho 0,2 mol hỗn hợp ban đầu tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong NH₃ dư. Tính lượng kết tủa tạo thành.
Câu V: (1.5 điểm)

1. Nerol C₁₀H₁₈O là một ancol thuộc dẫn xuất của monotecpen, có mặt trong thành phần tinh dầu cỏ chanh, ngọc lan, được dùng nhiều trong công nghiệp hương liệu, mỹ phẩm. Thực nghiệm cho thấy nerol cho phản ứng cộng với brom tạo C₁₀H₁₈OBr₄; có thể oxi hóa nerol
thành anđehit C10H16O; khi oxi hóa nerol một cách mãnh liệt sẽ tạo thành CH₃COCH₃, CH₃COCH₂CH₂COOH, HOOC-COOH.
a) Dựa vào dữ kiện nêu trên, hãy suy ra công thức cấu tạo của nerol, biết rằng bộ khung cacbon của nerol được tạo thành theo quy tắc isoprenoit. Biết nerol có cấu hình cis, biểu diễn cấu trúc của nerol và gọi tên theo IUPAC cho hợp chất này.
b) Nerol khi tác dụng với H₂SO₄ xảy ra hiện tượng khép vòng tạo thành α-tecpineol. Viết cơ chế phản ứng tạo thành α-tecpineol từ nerol.

2. Xác định kiểu liên kết hiđro bền nhất trong hỗn hợp giữa phenol và xiclohexanol. Giải thích.

3. Từ toluen và các chất vô cơ cần thiết, viết các phản ứng điều chế axit axit o-brombenzoic với hiệu suất cao.