Axit salixylic axit ο-hiđroxibenzoic chất X tác dụng với ancol metylic xúc tác tạo ra este Y, tác dụng với anhiđrit axetic tạo ra este Z.. Cho Y, Z lần lượt tác dụng với dung dịch axit l
Trang 1TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề gồm 2 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG LẦN 1
NĂM HỌC 2017-2018
ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC
Thời gian làm bài: 180 phút, khơng kể thời gian giao đề
Câu 1 (1.5 điểm).
a Hồn thành sơ đồ chuyển hĩa sau:
Br2, 1:1, Fe A
(SP chính) (SP chính)
Br2, 1:1, as B Cumen
dd NaOH loã ng,dư, t0
dd NaOH đặ c,dư, t0,P
C
D
CH3COOH, H2SO4,t0
CO2 dư CH3COOH, H2SO4,t0
b Axit salixylic (axit ο-hiđroxibenzoic) (chất X) tác dụng với ancol metylic (xúc tác) tạo ra este Y,
tác dụng với anhiđrit axetic tạo ra este Z Cho Y, Z lần lượt tác dụng với dung dịch axit lỗng, với dung dịch NaOH Viết các phương trình phản ứng xảy ra
c So sánh độ linh động của nguyên tử H trong nhĩm – OH của phân tử các hợp chất sau: H2O,
C2H5OH, C6H5OH, CH3COOH Hãy giải thích?
Câu 2 (1.0 điểm).
Viết phương trình dạng ion trong các thí nghiệm sau (các phản ứng xảy ra hồn tồn):
a Đun nĩng dung dịch NaHCO3, để nguội rồi đem tác dụng lần lượt với dung dịch Ba(NO3)2, AlCl3
b Dung dịch Na2S dư tác dụng lần lượt với dung dịch MgCl2, FeCl3
c.Dung dịch NH3 dư tác dụng lần lượt với dung dịch ZnCl2, AlCl3
d Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl dư
Câu 3 (1.0 điểm).
Hợp chất A cĩ cơng thức C9H8 cĩ khả năng kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 và phản ứng với brom trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1 : 2 Đun nĩng A với dung dịch KMnO4 tới khi hết màu tím, rồi thêm lượng dư dung dịch HCl đặc vào hỗn hợp sau phản ứng thấy cĩ kết tủa trắng là axit benzoic đồng thời giải phĩng khí
CO2 và Cl2 Xác định cơng thức cấu tạo của A và viết phương trình hĩa học của các phản ứng xẩy ra
Câu 4 (1.5 điểm).
Đốt cháy hồn tồn m gam chất hữu cơ A1 cần dùng vừa đủ 15,4 lít khơng khí (đktc) thu được hỗn hợp B1 gồm CO2, H2O và N2 Dẫn hỗn hợp B1 vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 10 gam kết tủa, sau thí nghiệm khối lượng bình nước vơi tăng 7,55 gam và thấy thốt ra 12,88 lít khí (đktc) Biết trong khơng khí cĩ chứa 20% oxi về thể tích, cịn lại là N2 Biết phân tử khối của A1 nhỏ hơn 150 đvC và A1 được điều chế trực tiếp từ hai chất hữu cơ khác nhau.Tìm cơng thức phân tử, viết cơng thức cấu tạo và gọi tên A1
Câu 5 (1.0 điểm).
Hịa tan hồn tồn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 lỗng dư, thu được dung dịch X và 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm 2 khí N2O và N2 Tỉ khối của Y so với H2 là 18 Cơ cạn dung dịch X, thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
Câu 6 (1.5 điểm).
Hỗn hợp X gồm 3 este của cùng một ancol đơn chức mạch hở với 3 axit đơn chức mạch hở (trong đĩcĩ 2 axit no hơn kém nhau 28 đvC và 1 axit khơng no chứa một nối đơi CC) Cho X tác dụng vừa đủ với
100 gam dung dịch NaOH 8 %, cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được phần hơi và chất rắn khan Dẫn hơi rượu (sau khi đã làm khan nước) qua bình chứa Na đến khi phản ứng hồn tồn thấy khối lượng bình chứa tăng thêm 9 gam Phần chất rắn đem đốt cháy trong oxi dư thu được các sản phẩm trong đĩ cĩ 9,68 gam CO2
và 3,24 gam nước Xác định cơng thức phân tử và khối lượng của các este
Trang 2Câu 7 (1.5 điểm).
Hòa tan hoàn toàn 12,55 gam hỗn hợp rắn X gồm FeCO3, MgCO3 và Al2O3 bằng dung dịch gồm
H2SO4 và NaNO3 (có tỉ lệ mol nH SO 2 4: nNaNO 3= 19 : 1
), thu được dung dịch Y (chỉ chứa các muối sunfat và không có ion NH+4) và 2,464 lít khí Z (đktc) gồm NO, CO
2, NO2 có tỉ khối hơi so với H2 là 239/11 Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH đến khi kết tủa hết các ion kim loại, thấy có 0,37 mol NaOH đã phản ứng Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X
Câu 8 (1.0 điểm).
Các chất hữu cơ X, Y, Z, T đều đơn chức, mạch hở, có công thức phân tử là C4H6O2 Khi tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng, X tạo muối và nước; Y tạo muối và ancol no; Z tạo muối và anđehit; T tạo muối và xeton X và Z đều có đồng phân hình học
Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z, T và viết các phương trình phản ứng xảy ra
Trang 3TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG LẦN 1
NĂM HỌC 2017-2018 ĐÁP ÁN THI MƠN: HĨA HỌC
Thời gian làm bài: 180 phút, khơng kể thời gian giao đề
1
CH(CH3)2
Br
CBr(CH3)2
Br
COH(CH3)2
Br
C(CH3)2
Br
OCOCH3 C(OH)(CH3)2
ONa
COH(CH3)2
OH
C(CH3)2
OH OCOCH3
Các phương trình phản ứng xảy ra:
CH(CH3)2
+ Br2
0
Fe,1:1,t
CH(CH3)2
Br
+ HBr
CH(CH3)2
Br
+ Br2
as,1:1
CBr(CH3)2
Br
+ HBr
CBr(CH3)2
Br
+NaOH lỗng ��to�
C(OH)(CH3)2
Br
+ NaBr
CBr(CH3)2
Br
+ 3NaOH đặc
o t
���
C(OH)(CH3)2
ONa
+ 2NaBr +H2O
COH(CH3)2
Br
��������H SO đặ2 4 c, t0
C(CH3)2
Br
OCOCH3 +H2O
C(OH)(CH3)2
ONa
+ CO2 +H2O �
C(OH)(CH3)2
OH
C(OH)(CH3)2
OH
��������H SO đặ2 4 c, t0
C(CH3)2
OH
OCOCH3 +H2O
Xác định đúng chất và viết 7 phương trình phản ứng: 1 điểm
0,5
0,5
Trang 4COOH
0
H SO đặ2 4 c, t
OH
COOCH3
+H2O
OH COOH
COOH
+CH3CO OH
OH COOCH3
+H2O
�����H , t0
OH
COOH
+CH3OH
OH COOCH3
COONa
+CH3OH
OCOCH3
COOH
+H2O
�����
�����H , t0
OH
COOH
OCOCH3
COOH
+3NaO
H ��to�
ONa
COONa
2O Mỗi Phương trình phản ứng đúng là 1/6 điểm
Độ linh động của nguyên tử H: C2H5OH < H2O < C6H5OH < CH3COOH
C2H5OH
<
– C2H5
đẩy e
H2O
<
C6H5OH
<
– C6H5 hút e
nhĩm C = O cĩ hút e mạnh
0,5
2 a Dung dịch NaHCO3 đã đun nĩng:
o t
��� Na2CO3 + H2O + CO2
Ba2+ + CO3 BaCO3
2 Al3+ + 3 CO3 + 3 H2O 2 Al(OH)3 + 3 CO2
b Dung dịch Na2S lần lượt tác dụng với các dung dịch:
2 Mg2+ + S2 + 2 H2O Mg(OH)2+ H2S
2 Fe3+ + 3 S2 2 FeS + S
c Dung dịch NH3 lần lượt tác dụng với các dung dịch:
Al3+ + 3 NH3 + 3 H2O Al(OH)3 + 3 NH4+
Zn2+ + 2 NH3 + 2 H2O Zn(OH)2+2 NH4+
Zn(OH)2 + 4 NH3Zn(NH3)42+ + 2 OH
d Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
1
3 A tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo ra kết tủa màu vàng suy ra A cĩ liên kết
ba đầu mạch A tác dụng với Br2/CCl4 theo tỷ lệ mol 1:2 Vậy A cĩ hai liên kết ở gốc
hidrocacbon mạch hở
Cơng thức cấu tạo của A là : C6H5−CH2−CCH
Các phương trình phản ứng :
1
Trang 5C6H5−CH2−CCH + AgNO3 + NH3 C6H5−CH2−CCAg+ NH4NO3
C6H5−CH2−CCH + 2Br2 C6H5−CH2−CBr2−CHBr2
3C6H5−CH2−CCH +14 KMnO4 3C6H5COOK +5K2CO3+KHCO3 +14MnO2 + 4H2O
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
C6H5COOK + HCl C6H5COOH + KCl
K2CO3 + 2HCl 2KCl + H2O+ CO2
KHCO3 + HCl KCl + H2O+ CO2
4 Ta có: nkk=0,6875 mol � nO2=0,1375 mol và nN2=0,55 mol
Gọi công thức phân tử A1 là CxHyOzNt
Phản ứng: CxHyOzNt + (x+y/4 - z/2) xCO2 + y/2H2O + t/2N2 (1)
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (2)
0,1 �0,1
mCO2+mH2O=7,55� mH2O=3,15 gam � nH2O=0,175 mol �nH=0,35 mol
nN2(sau)=0,575 mol � nN2(1)=0,025 mol � nN=0,05 mol
Theo ĐLBTNT oxi: nO(A) = 0,1.2 + 0,175.1 - 0,1375.2 = 0,1 mol
1
Tỉ lệ: x:y:z:t=0,1:0,35:0,1:0,05=2:7:2:1
� CTPT là (C2H7O2N)n, do 77n<150 � n=1
Vậy công thức phân tử là C2H7O2N
Do A1 dược điều chế trực tiếp từ 2 chất hữu cơ � A1 là HCOOCH3NH3
HCOOH + CH3NH3 HCOOCH3NH3 (metylamoni fomat)
0,5
5 Gọi số mol N2O và N2 lần lượt là x, y mol có:
Quá trình cho e:
Al Al3+ + 3e
0,46 1,38
Quá trình nhận e:
2
5
N + 8e 2N1(N2O) 2N5 + 10e N2
0,24 �0,03 0,3 �0,03
0,5
Suy ra: tổng số mol e nhận còn thiếu = 1,38 - 0,54 = 0,84 mol
Vậy sản phẩm khử còn có muối NH4NO3
5
N + 8e N3 (NH4+)
0,84 0,105
Kết luận: m = mAl(NO3)3 +m NH4NO3=0,46·213+ 0,105·80=106,38 g
0,5
6 Đặt công thức phân tử chung của 3 axit đơn chức:
�
�
�
�
n 2n+1
m 2m-1
Công thức trung bình của 2 axit no C Hn 2n 1COOH
(n>0 ) (a mol) Đặt công thức phân tử chung cho este : RCOOR '
R 'OH + Na R 'ONa + ½ H2
Số mol NaOH thủy phân = số mol ancol = số mol muối = 0,2 mol
Số mol H2 = ½ nancol = 0,1 mol
Khối lượng bình Na tăng = mR 'OH m�H2
1,5
Trang 6mR 'OH 9, 2(gam)
MR’OH=46 R’ = 29 (C2H5)
Vậy ancol tạo thành este là CH 3 -CH 2 OH
Đốt cháy hỗn hợp muối C Hn 2n 1COONa
và CmH2m-1COOH
a -(2n 1)
a 2
2C Hm 2m 1COONa+ 3m O
b -(2m 1) b2
Số mol CO2 : (2n 1)
a
b
2= 0,22 (2) Hiệu số mol: nCO 2 nH O 2 b b = 0,22-0,18 = 0,04 a = 0,16
Thay vào (2): 0,08(2n 1) +0,02(2m 1) =0,22
4n + m = 3 (3)
Điều kiện: m ≥ 2; n> 0, biện luận:
m 2 3 4
n 0,25 0 <0 Chọn m=2 và n=0,25.
Do: n < 0,25 < n’ 1 axit no có n = 0 : H-COOH
n’ = 2 : C2H5-COOH
Công thức của 3 este: H-COO-C 2 H 5 (X); C 2 H 5 -COO-C 2 H 5 (Y)
CH 2 =CH-COO-C 2 H 5 (Z).
Giải tìm x = 0,14 ; y = 0,02
Khối lượng của X : mX = 74 0,14 = 10,36 gam;
Y : mY = 102 0,02 = 2,04 gam;
Z : mZ = 100 0,04 = 4 gam
3+
2 4
3
2-4
Fe Fe
Na SO
�
�
�
�
�
�
�
� 2
3
2 4 2
3
Fe(OH) Fe(OH)
Mg(OH) Al(OH)
�
�
�
�
Gọi số mol NaNO3 là a; số mol H2SO4 là 19a
Theo bảo toàn mol Na, S:
1,5
Trang 7nNa SO 2 4
= nH SO 2 4
=
1
2(nNaOH + nNaNO 3); 38a = 0,37 + a; a = 0,01;
-
Ta có: nkhí Z = 0,11 mol; Bảo toàn N: n + nNO NO 2= nNO 3
= 0,01 (mol);
nCO 2= 0,1 (mol);
mkhí Z =
239 2 0,11
11
= 4,78 (g); m + mNO NO 2= 0,38; 30n + 46nNO NO 2= 0,38;
n = nNO NO 2
= 0,005 (mol);
-Đặt số mol FeCO3, MgCO3 và Al2O3 trong 12,55 gam X lần lượt là x, y, z
Theo bảo toàn mol e: ne nhận = ne cho = 3×0,005 + 0,005 = 0,02 (mol);
nFeCO 3
(oxi hóa khử) = nFe 3
= 0,02 (mol);
3×2z + 2y + 3×0,02 + 2(x – 0,02) = nNaOH = 0,37 (mol); 6z + 2y + 2x = 0,35;
Theo bài ra: x + y = nCO 2= 0,1 (mol); z = 0,025;
Từ đó ta có hệ pt:
x + y = 0,1 116x + 84y = 10
�
�
- %mFeCO 3=
0,05.116
.100
0,05.84
12,55
2 3
Al O
Y: CH2=CH-COO-CH3
CH2=CH-COO-CH3 + NaOH ��� CHto 2=CH-COONa + CH3OH
H-COO-CH=CH-CH3 + NaOH ��� H-COONa + CHto 3-CH2-CHO
T: H-COO-C(CH3)=CH2
H-COO-C(CH3)=CH2 + NaOH ��� H-COONa + CHto 3-CO-CH3
1