Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm 2007 môn thi hóa học

 dịch KOH 2M thì sau khi kết thúc phản ứng khối 
lượng dung dịch tăng thêm 5,718g. 
Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A. 
Hướng dẫn: 
Giả sử trong 7,539 A có ( Mg: x mol; Zn: y mol; Al: z mol) 
- Phương trình hoà tan: 
3M + 4n HNO3 → 3M (NO3)n + nNO↑ + 2nH2O (1) 
 8M + 10n HNO3 → 8 M(NO3)n + nN2O ↑ + 5n H2O (2) 
với Mg: n = 2, Zn: n = 2, Al: n = 3 ( có thể viết từng phản ứng riêng biệt) 
- Tính tổng số mol hỗn hợp khí C: 
Nếu đưa toàn bộ bình khí (chứa hỗn hợp C và N2) về 00C thì áp suất khí là: 
www.chuyenquangtrung.com.vn 3 
Trường THPT chuyên Quang Trung- Bình Phước Tổ Hóa 
p tổng = atmK
Katm 00,1
45,300
15,273.1,1 = 
 pc = 1 atm - 0,23 atm = 0,77 atm 
 nc = mol
K
molK
atmL
Latm 11,0
15,273.
.
..08205,0
2,3.77,0 = 
+ Tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp C: 
 0,11 mol C NO : a mol 
 3,720 g N2O: b mol 
 a + b = 0,11 mol a = 0,08 mol NO 
 30 a + 44 b = 3,720g b = 0,03 mol N2O 
+ Số electron do NO3- nhận từ hỗn hợp A: 
 NO3- + 3e → NO 
 0,24 mol ← 0,08 mol 0,24 + 0,24 = 0,48 mol electron 
 2NO3- + 8e → N2O 
 0,24 mol ← 0,03 mol 
+ Số electron do A nhường: 
2x + 2y + 3z = 0,48 (mol electron ) 
+ Khi cho 7,539 A vào 1 lít dung dịch KOH 2M 
Zn + 2KOH → K2ZnO2 + H2 ↑ 
2Al + 2KOH + 2H2O → 2KAlO2 + 3H2
+ Biện luận dư KOH: 
nAl < molmolg
g 28,0
/98,26
539,7 = nZn < molmolg
g 12,0
/38,65
539,7 = 
 nKOH = 2 mol > 0,28 mol dư KOH 
+ Độ giảm khối lượng dung dịch: 
y (65,38 – 2,016) + z (26,98 -3,024) = 5,718 
+ Từ đó có hệ phương trình đại số: 
24,30 x + 65,38 y + 26,98 z = 7,539 (g) x = 0,06 mol Mg 
2x + 2y + 3z = 0,48 (mol e) y = 0,06 mol Zn 
63,364 y + 23, 956 z = 5,718 (g) z = 0,08 mol Al 
 Thành phần khối lượng A: 
 Mg : 0,06 mol x 24,30g/ mol = 1,458g → 19,34 % 
 Zn : 0,06 mol x 65, 38 g/mol = 3,9228 → 52, 03 % 
 Al : 0,08 mol x 26,98 g/mol = 2,1584g → 28,63 % 
CÂU 5 (2,0 điểm) 
Muối KClO4 được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KClO3. Thực tế khi điện 
phân ở một điện cực, ngoài nửa phản ứng tạo ra sản phẩm chính là KClO4 còn đồng thời 
xẩy ra nửa phản ứng phụ tạo thành một khí không màu. Ở điện cực thứ hai chỉ xẩy ra nửa 
phản ứng tạo ra một khí duy nhất. Hiệu suất tạo thành sản phẩm chính chỉ đạt 60%. 
1. Viết ký hiệu của tế bào điện phân và các nửa phản ứng ở anot và catot. 
2. Tính điện lượng tiêu thụ và thể tích khí thoát ra ở điện cực (đo ở 250C và 1atm) 
khi điều chế được 332,52g KClO4. 
Hướng dẫn giải: 
1. Kí hiệu của tế bào điện phân: Pt ⎜ KClO3 (dd) ⎜ Pt 
www.chuyenquangtrung.com.vn 4 
Trường THPT chuyên Quang Trung- Bình Phước Tổ Hóa 
Phản ứng chính: anot: ClO3- - 2e + H2O → ClO4 - + 2H+ 
 catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
 ClO3- + H2O → ClO4- + H2
Phản ứng phụ: anot: H2O - 2e → 2H+ + 
2
1 O2 
 catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
 H2O → 
2
1 O2 + H2
2. =
4KClO
M 39,098 + 35,453 + 64,000 = 138,551 
mol4,2
551,138
52,332n
4KClO
== 
q = 2,4 mol . 2F
mol
c . C771880C) 96485(8F.8
60
100 === 
 q = 771880 C 
3. Khí ở catot là hydro: n
2H
= mol4
mol/F2
F8 = 
 V = 
2H
lit80,97
1
298.08205,0.4
P
nRT == 
Khí ở anot là oxy: nF tạo ra O2 = 8 . 0,4 = 3,2 F 
 n 
2O = mol8,0mol/F4
F2,3 = 
 V = 
2O
lit56,19
1
298.08205,0.8,0
P
nRT == 
CÂU 6 (2,0 điểm) 
1. Cho hai phản ứng giữa graphit và oxi: 
(a) C(gr) + ½ O2 (k) CO (k) 
(b) C(gr) + O2 (k) CO2 (k) 
Các đại lượng ΔH0, ΔS0 (phụ thuộc nhiệt độ) của mỗi phản ứng như sau: 
ΔH0T(a) (J/mol) = - 112298,8 + 5,94T ΔH0T(b) (J/mol) = - 393740,1 + 0,77T 
ΔS0T(a) (J/K.mol) = 54,0 + 6,21lnT ΔS0T(b) (J/K.mol) = 1,54 - 0,77 lnT 
Hãy lập các hàm năng lượng tự do Gibbs theo nhiệt độ ΔG0T(a) = f(T), 
ΔG0T(b) = f(T) và cho biết khi tăng nhiệt độ thì chúng biến đổi như thế nào? 
2. Trong một thí nghiệm người ta cho bột NiO và khí CO vào một bình kín, đun 
nóng bình lên đến 14000C. Sau khi đạt tới cân bằng, trong bình có bốn chất là NiO (r), Ni 
(r), CO (k) và CO2 (k) trong đó CO chiếm 1%, CO2 chiếm 99% thể tích; áp suất khí bằng 
1bar (105Pa). 
Dựa vào kết quả thí nghiệm và các dữ kiện nhiệt động đã cho ở trên, hãy tính áp suất 
khí O2 tồn tại cân bằng với hỗn hợp NiO và Ni ở 14000C. 
Hướng dẫn giải: 
1) (a) ΔG )()()( 000 aSTaHa TTT Δ−Δ=
 ΔG (- 112298,8 + 5,94 T) – T(54,0 + 6,21 lnT) =)(0 aT
 -112298,8 – 48,06T - 6,21T. lnT =Δ )(0 aGT
Khi tăng T → ΔG0 giảm . 
(b) ( - 393740,1 + 0,77 T ) – T (1,54 - 0,77 lnT) =Δ )(0 bGT
www.chuyenquangtrung.com.vn 5 
Trường THPT chuyên Quang Trung- Bình Phước Tổ Hóa 
 ( - 393740,1 - 0,77 T + 0,77 TlnT) =Δ )(0 bGT
Với T > 2,718 → 0,77 lnT > 0,77 T nên khi T tăng thì ΔG tăng . 0T
2. * Từ các phương trình (a), (b) tìm hàm Kp (c) ở 1673K cho phản ứng (c): 
 (a) C (gr) + 
2
1 O2 (k) CO (k) x -1 
 (b) C (gr) + O2 (k) CO2 (k) x 1 
(c) CO (k) + 
2
1
)
O2 (k) CO2 (k) 
(c) = (b) - (a) 
ΔG ()()( 000 aGbGc TTT Δ−Δ=
=Δ )(0 cGT [ -393740,1 – 0,77 T + 0,77 TlnT] - [-112298,8 -48,06T -6,21 TlnT] 
TlnT98,6T29,473,281441)c(G 0T ++−=Δ 
mol/J115650)c(G 01673 −=Δ 
lnKp, 313457,81673.314,8
115650
RT
)c(G)c(
0
1673 ==Δ−= 
Kp, 1673 (c) = 4083 
* Xét các phản ứng 
(c) CO (k) + 
2
1 O2 (k) CO2 (k) x -1 
(d) NiO (r) + CO (k) Ni (r) + CO2 (k) x 1 
 (1) NiO (r) Ni (r) + 
2
1 O2 (k) 
Ở 1673K có Kp (d) = 1
992 =
CO
CO
p
p
Kp (1)= p = 2/1O2
210.42247,2024247,0
4083
99
)c(Kp
)d(Kp −=== ở 1673K 
p = (2,4247. 10[ 2)1(
2 pO
K= ] -2)2
P = 5,88 . 10
2O
-4 bar = 58, 8 Pa 
CÂU 7 (1,0 điểm) 
 Có ba hợp chất: A, B và C 
CH3
A
HO C
O CH3
B
C
O
HO C
OOH CH3
C
1. Hãy so sánh tính axit của A và B. 
2. Hãy so sánh nhiệt độ sôi và độ tan trong dung môi không phân cực của B và C. 
3. Cho biết số đồng phân lập thể có thể có của A, B và C. 
Hướng dẫn giải: 
Ba hợp chất A, B và C: 
1. So sánh tính axit: (0,25 đ) 
www.chuyenquangtrung.com.vn 6 
Trường THPT chuyên Quang Trung- Bình Phước Tổ Hóa 
Tính axit được đánh gía bởi sự dễ dàng phân li proton của nhóm OH. Khả năng này thuận 
lợi khi có các hiệu ứng kéo electron (-I hoặc –C) nằm kề nhóm OH. Ở A vừa có hiệu ứng liên 
hợp (-C) và hiệu ứng cảm ứng (-I); ở B chỉ có hiệu ứng (-I). Tính axit của (A) > (B). 
 2. So sánh điểm sôi và độ tan (0,25 đ) Liên kết hidro làm tăng điểm sôi. Chất C có liên 
kết hidro nội phân tử, B có liên kết hidro liên phân tử nên nhiệt độ sôi của (C) < nhiệt độ sôi của 
(B). (C) có độ tan trong dung môi không phân cực lớn hơn (B). 
3. Đồng phân lập thể . (0,5đ) 
 A, B đều có 2 tâm bất đối, hai nhóm thế có thể nằm ở 2 phía khác nhau của vòng 
xiclohexen và chúng có thể tồn tại 4 đồng phân lập thể. C có 4 tâm bất đối có 16 đồng phân 
CO
O H
H
H 3C CH 3
O C
H O H
(Không yêu cầu thí sinh vẽ cấu hình các đồng phân lập thể) 
C
OHO
H
H3C
C
O
OH
H
CH3
CÂU 8 (3,0 điểm) 
1. Ephedrin (G) là một hoạt chất dùng làm thuốc chữa bệnh về hô hấp được chiết từ 
cây ma hoàng. Ephedrin đã được tổng hợp theo sơ đồ sau: 
C6H6 ⎯⎯⎯⎯ →⎯ 3AlCl/HCl,CO D E F G ⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ −OH,NOCHCH 223 ⎯⎯ →⎯ Ni/H2 ⎯⎯ →⎯ BrCH3
 a. Viết công thức của D, E, F và G trong sơ đồ trên. 
 b. Viết cơ chế phản ứng của các giai đoạn tạo thành D và E. 
c. Đi từ benzen, axit propanoic và các tác nhân cần thiết khác, hãy đưa ra một sơ đồ 
tổng hợp ephedrin. 
2. Tiến hành phản ứng giữa 3,5,5-trimetyl xiclohex-2-enon và n-butyl magiê iođua. 
Sau đó, thuỷ phân hỗn hợp bằng dung dịch HCl 4M thu được hợp chất B. B bị chuyển 
thành năm đồng phân, kí hiệu từ D1 đến D5 có công thức phân tử C13H22. 
Viết công thức cấu tạo của các đồng phân D1, D2, D3, D4, D5 và giải thích sự hình 
thành chúng. 
3. Một monotecpenoit mạch hở A có công thức phân tử C10H18O (khung cacbon 
gồm hai đơn vị isopren nối với nhau theo qui tắc đầu-đuôi). Oxi hoá A thu được hỗn hợp 
các chất A1, A2 và A3. Chất A1 (C3H6O) cho phản ứng iodofom và không làm mất màu 
nước brôm. Chất A2 (C2H2O4) phản ứng được với Na2CO3 và với CaCl2 cho kết tủa trắng 
không tan trong axit axetic; A2 làm mất màu dung dịch KMnO4 loãng. Chất A3 (C5H8O3) 
cho phản ứng iodofom và phản ứng được với Na2CO3. 
a. Viết công thức cấu tạo của A1, A2 và A3. 
b. Vẽ công thức các đồng phân hình học của A và gọi tên theo danh pháp IUPAC. 
Hướng dẫn: 
1. (1,5 đ) 
a. Tổng hợp ephedrin: (0,50 đ) 
 C6H6 C6H5CHO ⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ −OH,NOCHCH 223
 (D) (E) (F) 
 (G) 
 b. (0,50 đ) 
Cơ chế phản ứng tạo thành D: phản ứng thế electrophin vào nhân thơm, SE 
⎯⎯ →⎯
3
HCl,CO
AlCl
C6H5CH-CHNO2
CHCHC6H5
OH CH3
OH CH
NH2
3
⎯⎯ →⎯ Ni,H2
C6H5CH-CH-NHCH3⎯⎯ →⎯ BrCH3
OH CH3
www.chuyenquangtrung.com.vn 7 
Trường THPT chuyên Quang Trung- Bình Phước Tổ Hóa 
C=O + HCl Cl-CH=O O=C⎯→⎯ ⎯⎯ →⎯ 3AlCl +-H ......AlCl4- 
 O=C+ -H......AlCl4- 
CHO
+ HCl + AlCl3+
 Cơ chế phản ứng tạo thành E: phản ứng cộng nucleophin vào nhóm cacbonyl, AN 
 CH3CH2NO2 CH⎯⎯ →⎯ −OH 3C(-)H-NO2 + H+ 
 C6H5-CHO + CH3C-H-NO2 ⎯→⎯ ⎯→⎯ +H
c. (0,5 đ) Sơ đồ tổng hợp khác đi từ axit propanoic và các tác nhân cần thiết khác. 
 CH3CH2COOH CH⎯⎯ →⎯ 2SOCl 3CH2COCl C⎯⎯ →⎯ 3AlCl 6H5COCH2CH3 ⎯→⎯ 2Br 
C6H5COCHBrCH3 ⎯⎯ →⎯1.LiAlH
 2. H2O 
2. (1,0 đ) 
Công thức cấu tạo của 5 đồng phân, kí hiệu từ D1, D2, D3, D4 đến D5 
3. (1,0 đ) 
a. (0,75 đ) A là hợp chất mạch hở nên có 2 nối đôi 
A1 tham gia phản ứng iodofom nên A1 là hợp chất metyl xeton 
CH3COCH3 + I2 / KOH CHI3 + CH3 COONa 
A2 phản ứng với Na2CO3 nên đây là một axit, dựa vào công thức phân tử đây là một diaxit 
 HOOC-COOH + Na2CO3 NaOOC-COONa + H2O + CO2 
A3, C5H8O3, cho phản ứng iodoform, phản ứng được với Na2CO3. 
A3 vừa có nhóm chức metyl xeton vừa có nhóm chức axit 
 A1: CH3COCH3; A2 : HOOC-COOH và A2: CH3COCH2CH2COOH 
b. A monoterpen mạch hở gồm 2 đơn vị isopren nối với nhau theo qui tác đầu đuôi, nên có 
bộ khung cacbon là: 
 Đầu đuôi Đầu đuôi 
Dựa vào cấu tạo của A1, A2, A3 nên xác định được vị trí các liên kết đôi trong mạch 
⎯←
CH NOCH
CH3
2C6H5
O- CH3
CH NOCH 2C6H5
OH
CH
CH3
CHC6H5
OH
Br
⎯⎯ →⎯ 23NHCH
CH
CH3
CHC6H5
OH
NHCH3
O
1.BuMgBr
2. H2O
HO
H+
H2O-
Hb
Ha +
- Hb
- Ha
D1
D2 D3
+
H+
- H2O
D4D5
B
www.chuyenquangtrung.com.vn 8 
T