Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề Câu I1.0 điểm : Hãy sắp xếp các hợp chất trong từng dãy sau có giải thích : a.. Viết phương trình phản ứng thực hiện các sơ đồ biến
Trang 1SỞ GD & ĐT KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
QUẢNG BÌNH NĂM HỌC 2011-2012
ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: Hóa học - VÒNG 2
Số BD : Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I(1.0 điểm) :
Hãy sắp xếp các hợp chất trong từng dãy sau (có giải thích) :
a Theo thứ tự tăng dần tính axit
CH3COOH (A); Cl-CH2-COOH (B); HCOOH (C) ; C2H5COOH (D)
b.Theo thứ tự tăng dần nhiệt độ nóng chảy
S COOH
;
COOH
(B)
;
N COOH
Câu II (2.0 điểm):
1 Viết phương trình phản ứng thực hiện các sơ đồ biến hóa sau
a BrCH2 CH2CH2COOH →ddNaOH t,0 A HCl→ B →H t+, 0 C
b etyl fomat + Cu(OH)2 + NaOH (dư) →t0
c Tyrosin [Axit -2 –amino – 3(4-hidroxiphenyl)propanoic] + NaOH dư →
2 Cho 2 hợp chất hữu cơ: A có CTPT C2H7O3N và chất B có CTPT C3H12O3N2 A hoặc B tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đều thu được một chất khí (có khả năng làm xanh giấy quỳ ẩm) và dung dịch X Đun nóng cô cạn dung dịch X chỉ thu được một muối vô cơ duy nhất Nếu cho A hoặc
B tác dụng với HCl thì đều thu được một khí làm đục nước vôi trong Xác định CTCT của A và B, gọi tên và viết các phương trình phản ứng xảy ra
Câu III (2.5 điểm):
1 A, B, C, D là 4 hợp chất hữu cơ (mạch cacbon liên tục) có khối lượng mol tăng dần và hợp thành cấp số cộng Khi đốt cháy hoàn toàn từng chất trên đều thu được tỉ lệ khối lượng CO2/ khối lượng
H2O là 1,8333
a Xác định CTCT của A, B, C, D biết rằng chỉ có D có phản ứng với Cu(OH)2
b Từ A điều chế B, C, D
2. Từ propin và các hợp chất vô cơ cần thiết, viết các phương trình phản ứng điều chế thủy tinh hữu
cơ [poli(metyl metacrylat)] Các điều kiện phản ứng có đủ
Câu IV (2.5 điểm):
1 Cho hợp chất hữu cơ có CTCT sau:
CH3
CH3
CH3 phản ứng cộng hoàn toàn với H2 dư (Ni, t0) Viết CTCT các sản phẩm có thể tạo thành và gọi tên chúng theo danh pháp thay thế
Trang 2(CH3)3C - CH2- CH - CH-COCH3
(E) HOOC CH2 - COOH
2 Chất A có công thức phân tử C5H6O4 là este hai chức, chất B có công thức phân tử C4H6O2 là este đơn chức Cho A và B lần lượt tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau đó cô cạn các dung dịch tạo thành rồi lấy chất rắn thu được tương ứng nung với NaOH có mặt CaO thì trong mỗi trường hợp chỉ thu được một khí duy nhất là CH4 Tìm công thức cấu tạo của A, B Viết các phương trình phản ứng
đã xảy ra
Câu V (2.0 điểm):
A và B là hai hợp chất hữu cơ đồng phân của nhau có M < 250 và chỉ chứa 2 nguyên tố Biết rằng:
3 3
+ AgNO /NH , t
→C ; A 0
+ H O, t , HgSO
→D Đun nóng D với dung dịch KMnO4 trong môi trường axit
sinh ra sản phẩm hữu cơ duy nhất E có công thức cấu tạo:
Đốt cháy hoàn toàn m gam B sinh ra đúng m gam nước Biết rằng B không tác dụng với Br2 (xt:
Fe, t0) Đun nóng hơi B với Br2 có chiếu sáng thu được dẫn xuất monobrom duy nhất G
1 Xác định CTPT, CTCT của A, B
HCl sinh ra Y Đun khan Y được sản phẩm Z chỉ chứa 2 nguyên tố Dùng CTCT viết sơ đồ chuyển hóa B → X → Y → Z
Hết
Trang 3-HO-CH2-CH2-CH2-COOH ˆ ˆ ˆ ˆ† ‡ ˆ ˆ ˆˆH t+,0 + H2O
O
H
NH2
NaO
CH2 CH COONa
NH2
SỞ GD & ĐT Kè THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
QUẢNG BèNH NĂM HỌC 2011-2012
Khúa ngày 12 - 10 - 2011 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ CHÍNH THỨC MễN HểA HỌC - VềNG II
Cõu I(1.0 điểm) :
1 (0.5 đ)
Cỏc gốc hidrocacbon cú hiệu ứng + I lớn thỡ Ka giảm và - I lớn thỡ Ka tăng:
Vỡ: +I của gốc - C2H5 > gốc - CH3
(B) có Cl nên +I của gốc – CH3 cú > gốc – CH2Cl
(C) khụng cú +I ……… (0,25 đ) Vậy: Tớnh axit tăng theo thứ tự sau: (D) < (A) < (B) < (C) ………….……… (0,25 đ)
2 (0.5 đ)
Tăng dần nhiệt độ nóng chảy của các chất:
S
COOH
(A)
COOH
N
COOH
……… (0,25 đ)
Vì: M C < MA.
(B) có thêm liên kết hiđro liên phân tử với N của phân tử khác……….……… (0,25 đ)
Cõu II (2.0 điểm):
1 (1.0 đ)
a Br-CH2-CH2-CH2-COOH + 2NaOH →t0 HO-CH2-CH2-CH2-COONa + NaBr + H2O HO-CH2-CH2-CH2-COONa + HCl→ HO-CH2-CH2-CH2-COOH + NaCl (0,25 đ)
C=O O
……… (0,25 đ)
b HCOOC2H5 + 2Cu(OH)2+ 2NaOH →t0 Na2CO3 + Cu2O + C2H5OH + 3H2O (0,25 đ)
c + 2NaOH → + 2H2O
2 (1.0 đ)
Cụng thức cấu tạo của A là (CH3NH3)(HCO3) ; metylamoni hidrocacbonat
Cụng thức cấu tạo của B là (CH3NH3)2(CO3) ; đi metylamoni cacbonat (0,25 đ)
(CH3NH3)(HCO3) + NaOH → CH3NH2 + NaHCO3 + H2O
(CH3NH3)2CO3 + 2NaOH → 2CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O …… 0(0,25 đ)
2NaHCO3 →t0 Na2CO3 + CO2 + H2O
Trang 4CH3-CH2-CH3 ; CH3-CH2-CH2-OH ; CH2-CH2-CH2 ; CH2- CH - CH2
(CH3)2CH-OH OH OH OH OH OH
(A) (B) (C) (D)
CH2=C- CN
CH3
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O ……… (0,25 đ)
(CH3NH3)(HCO3) + HCl → CH3NH3Cl + CO2 + H2O
(CH3NH3)2CO3 + 2HCl → 2CH3NH3Cl + CO2 + H2O ………… (0,25 đ)
Câu III (2.5 điểm):
1 (1,75 đ)
a Gọi CTPT của một chất bất kỳ trong 4 chất là CxHyOz
CxHyOz + 4x+y-2z
4 O2 → xCO2 + y
2H2O Theo bài ra ta có 44x9y = 1,8333 → x : y = 3: 8 → CTPT là C3nH8nOz ……… (0,25 đ)
Vì: 8n ≤ 2.3n + 2 → n ≤ 1 → n = 1 → CTPT của A, B, C, D là: C3H8Oz
Vì phân tử lượng của A, B, C, D có mạch cacbon liên tục → Vậy CTPT của A, B, C, D lần lượt là: C3H8 ; C3H8O ; C3H8O2 ; C3H8O3 ……… (0,25 đ)
Vậy CTCT của các chất là:
Điều chế B: CH3- CH2- CH3
0
Ni, t
→ CH3-CH= CH2 + H2
CH3-CH= CH2 + H2O →H , t+ 0 (CH3)2CH-OH ……… (0,25 đ)
CH3-CH= CH2 + Cl2 →400 C0 CH2= CH- CH2Cl + HCl
CH2= CH- CH2Cl + NaOH → t0 CH2= CH- CH2OH + NaCl
CH2= CH- CH2OH + H2
0
Ni, t
Điều chế C: CH2= CH- CH2Cl + HCl →peoxit Cl-CH2-CH2-CH2-Cl
Cl-CH2-CH2-CH2-Cl+2NaOH → t0 HO-CH2-CH2-CH2-OH+2NaCl (0,25 đ)
Điều chế D: Cl-CH2-CH=CH2 + Cl2 + H2O → CH2Cl-CH(OH)-CH2Cl + HCl
CH2Cl-CH(OH)-CH2Cl + NaOH →t0 C3H5(OH)3 + 2NaCl (0,25 đ)
2 (0,75 đ)
2CH3-CH≡CH + 2H2 Ni, t0→ CH3-CH2-CH3
CH3-CH2-CH3 xt, t0→ CH4 + C2H4
CH4 + 1/2O2 xt, t0→ CH3OH ……… ……… (0,25 đ)
CH3-C≡CH + HCN xt, t0→
Trang 5H3C CH CH3
CH3
H3C CH3
CH CH3
C H3 CH3 CH3 (A) (B) (C) COO CH2 COO CH2 hoặc CH2 CH CH3 COO CH2 COO COO CH2
CH2
COO CH2
COO CH2 CH CH3 COO CH2=C- CN
CH3
CH2=C- COOH
CH3
CH2=C- COOH
CH3
CH2=C- COOCH3
CH3
nCH2=C- COOCH3
CH3
COOCH3 ( CH2 - C- )n
CH3
+ 2H2O + HCl → + NH4Cl (0,25 đ) \ + CH3OH ‡ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ†H SO d, t 2 4 0 + H2O
0 xt, t ,p → -
(0,25 đ) Câu IV (2.5 điểm): 1 (1.0 đ) Viết đúng mỗi công 0,25 điểm (0,75 đ) Gọi tên các sản phẩm A : 1 (1- metyletyl) 3 - metylxiclohexan B : 1 (1- metyletyl) 4 – metylxiclohexan C : 1,1,4 – trimetylxicloheptan ……… (0,25 đ) 2 (1,5 đ) Công thức cấu tạo của A, B là:
A:
……… (0,25 đ) B: CH3-COOCH=CH2 ……… (0,25 đ) + 2NaOH →t0 NaOOC – CH2 – COONa + (0,25 đ)
+ 2NaOH →t0 NaOOC–CH2–COONa + CH3CHO + H2O (0,25 đ) NaOOC–CH2–COONa + 2NaOH →CaO, t0 CH4 + 2Na2CO3 CH3-COOCH=CH2 + NaOH →t0 CH3– COONa + CH3CHO ……… (0,25 đ) CH3 – COONa + NaOH →CaO, t0 CH4 + Na2CO3 ……… (0,25 đ) CH2 CH2
OH OH
Trang 6CH3
CH3
C
H3
C
H3
CH3
(B)
CH3
CH3
CH3
C
H3
C
H3
CH3
COOK
COOK COOK KOOC
KOOC
COOK
COOH
COOH COOH HOOC
HOOC
COOH
CO
CO CO OC
OC
CO
O O
O
(B) (X) (Y) (Z)
Câu V (2.0 điểm):
1 (1.25 đ)
B là hợp chất hữu cơ, cháy chỉ cho H2O và B chỉ chứa 2 nguyên tố nên B có CT là: CxHy
CxHy + (x+ )y
4 O2
0
t
→ xCO2 + y
Vì m =mB H O 2 → 12x + y = 9y → x : y = 2 : 3 → B: (C2H3)n → MB = 27n < 250 → n ≤ 9 (0,25 đ)
Theo bài ra ta có: A →+H O, xt HgSO 2 4 D +
4
+KMnO +H
→E Trong phân tử E có 12 nguyên tử C Vậy trong phân tử A có 12 nguyên tử C → n = 6 → B: C12H18 (0,25 đ)
A tác dung với AgNO3/NH3 → A có nhóm - C ≡ CH và trong D có nhóm – COCH3
Các nhóm COOH trong E là do phản ứng với KMnO4 trong môi trường axit
Vậy A phải có vòng 5 cạnh và có 1 liên kết đôi trong vòng
Vậy CTCT của A: (CH3)3C – CH2 – CH – CH – C ≡ CH (0,25 đ)
CH CH2
CH
B không tác dụng với Br2 (xt: Fe, t0) nhưng tác dụng với Br2 (t0, as)
và chỉ cho một sản phẩm thế duy nhất nên B có CTCT
(0,25 đ)
2 (0.75 đ)
Xác định mỗi chất X, Y, Z được 0,25 đ, thiếu sơ đồ còn 0,5đ
+ KMnO 4→ +HCl→ →t 0
Lưu ý:
- Thí sinh có thể giải nhiều cách, nếu đúng vẫn được điểm tối đa.
- Nếu bài toán giải hợp lí mà thiếu phương trình hóa học thì thí sinh vẫn được tính
kết quả chỉ mất điểm viết phương trình
- Nếu thí sinh giải đúng trọn kết quả của 1 ý theo yêu cầu đề ra thì cho điểm trọn ý
mà không cần tính điểm từng bước nhỏ; nếu từng ý giải không hoàn chỉnh, có thể cho một phần của tổng điểm tối đa dành cho ý đó; điểm chiết phải được tổ thống nhất; Điểm toàn bài chính xác đến 0,25đ.